Comptes Rendus
Sur quelques limites de la physique des particules chargées vers la (magnéto)hydrodynamique
Comptes Rendus. Mathématique, Volume 334 (2002) no. 3, pp. 239-244.

Nous discutons les connexions entre les modèles obtenus par différents « scalings » à partir du système de Dirac–Maxwell quantique-relativiste. En particulier, nous examinons des limites quasi-neutres/non-relativistes du système de Vlasov–Maxwell. Dans le cas d'un scaling où les effets relativistes sont partiellement conservés, on obtient un modèle du type magnéto-hydrodynamique (MHD), sinon on obtient les équations d'Euler des fluides incompressibles. Un point clef de notre analyse asymptotique rigoureuse est la méthode d'énergie modulée.

We discuss the connection between different scalings limits of the quantum-relativistic Dirac–Maxwell system. In particular we give rigorous results for the quasi-neutral/non-relativistic limit of the Vlasov–Maxwell system: we obtain a magneto-hydro-dynamic system when we consider the magnetic field as a non-relativistic effect and we obtain the Euler equation when we see it as a relativistic effect. A mathematical key is the modulated energy method.

Reçu le :
Publié le :
DOI : 10.1016/S1631-073X(02)02206-9

Yann Brenier 1 ; Norbert J. Mauser 2 ; Marjolaine Puel 3

1 Laboratoire J.A. Dieudonné, Parc Valrose, 06100 Nice, France
2 Wolfgang Pauli Institute, c/o Institut für Mathematik, Universität Wien, Strudlhofgasse 4, A-1090 Wien, Austria
3 Laboratoire d'analyse numérique, Université Pierre et Marie Curie, BC 187, 75252 Paris cedex 05, France
@article{CRMATH_2002__334_3_239_0,
     author = {Yann Brenier and Norbert J. Mauser and Marjolaine Puel},
     title = {Sur quelques limites de la physique des particules charg\'ees vers la (magn\'eto)hydrodynamique},
     journal = {Comptes Rendus. Math\'ematique},
     pages = {239--244},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {334},
     number = {3},
     year = {2002},
     doi = {10.1016/S1631-073X(02)02206-9},
     language = {fr},
}
TY  - JOUR
AU  - Yann Brenier
AU  - Norbert J. Mauser
AU  - Marjolaine Puel
TI  - Sur quelques limites de la physique des particules chargées vers la (magnéto)hydrodynamique
JO  - Comptes Rendus. Mathématique
PY  - 2002
SP  - 239
EP  - 244
VL  - 334
IS  - 3
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/S1631-073X(02)02206-9
LA  - fr
ID  - CRMATH_2002__334_3_239_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Yann Brenier
%A Norbert J. Mauser
%A Marjolaine Puel
%T Sur quelques limites de la physique des particules chargées vers la (magnéto)hydrodynamique
%J Comptes Rendus. Mathématique
%D 2002
%P 239-244
%V 334
%N 3
%I Elsevier
%R 10.1016/S1631-073X(02)02206-9
%G fr
%F CRMATH_2002__334_3_239_0
Yann Brenier; Norbert J. Mauser; Marjolaine Puel. Sur quelques limites de la physique des particules chargées vers la (magnéto)hydrodynamique. Comptes Rendus. Mathématique, Volume 334 (2002) no. 3, pp. 239-244. doi : 10.1016/S1631-073X(02)02206-9. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mathematique/articles/10.1016/S1631-073X(02)02206-9/

[1] K. Asano; S. Ukai On the Vlasov–Poisson limit of the Vlasov Maxwell equation, Pattern and Waves (1986), pp. 369-383

[2] P. Bechouche; N.J. Mauser; F. Poupaud (Semi)-nonrelativistic limits of the Dirac equation with external time-dependent electromagnetic field, Comm. Math. Phys., Volume 197 (1998), pp. 405-425

[3] Y. Brenier Convergence of the Vlasov–Poisson system to the incompressible Euler equations, Comm. Partial Differential Equations, Volume 25 (2000), pp. 737-754

[4] Y. Brenier, N.J. Mauser, M. Puel, Incompressible Euler and e-MHD as scaling limits of the Vlasov–Maxwell system, to be submitted to Comm. Math. Phys. (2001)

[5] P. Degond Local existence of solutions of the Vlasov–Maxwell equations and convergence to the Vlasov–Poisson equations for infinite light velocity, Math. Methods Appl. Sci., Volume 8 (1986), pp. 533-558

[6] P. Gérard; P.A. Markowich; N.J. Mauser; F. Poupaud Homogenization limits and wigner transforms, Comm. Pure Appl. Math., Volume 50 (1997), pp. 321-377

[7] Y. Guo; K. Nakamitsu; W. Strauss Global finite-energy solutions of the Maxwell–Schrödinger system, Comm. Math. Phys., Volume 170 (1995), pp. 181-196

[8] D.D. Holm, Notes on electron MHD vs Euler-alpha, Private communication

[9] P.-L. Lions Mathematical Topics in Fluid Mechanics. Vol. 1. Incompressible Models, Oxford Lecture in Math. Appl., Oxford University Press, 1996

[10] P.-L. Lions; T. Paul Sur les mesures de Wigner, Rev. Mat. Iberoamericana, Volume 9 (1993), pp. 553-618

[11] P.A. Markowich; N.J. Mauser The classical limit of a self-consistent quantum-Vlasov equation in 3-d, Math. Models Methods Appl. Sci., Volume 9 (1993), pp. 109-124

[12] N. Masmoudi; N.J. Mauser The self-consistent Pauli equation, Monatsh. Math., Volume 132 (2001), pp. 19-24

[13] N.J. Mauser Nonrelativistic limits of the Dirac equation with non-static field: first and second order corrections, Trans. Theory Statist. Phys., Volume 29 (2000), pp. 122-137

[14] M. Puel, Convergence of the Schrödinger–Poisson system to the incompressible Euler equations (2001) (submitted)

[15] J. Schaeffer The classical limit of the relativistic Vlasov–Maxwell system, Comm. Math. Phys., Volume 104 (1986), pp. 403-421

[16] P. Zhang, Y. Zheng, N.J. Mauser, Classical limit from Schrödinger–Poisson to Vlasov–Poisson equations for general initial data including the pure state case, in 1-d, Comm. Pure Appl. Math. (2001) (to appear)

Cité par Sources :

Commentaires - Politique