Теория броуновского движения в форме Гамильтона-Якоби
Известны три основных подхода к описанию броуновского движения классической частицы. С появлением квантовой механики возник естественный вопрос: как обобщить теорию броуновского движения на квантовые объекты. Многочисленные попытки решить задачу квантового броуновского движения показали, что единого решения она не имеет. В связи с этим существуют различные подходы к описанию броуновского движения квантовых частиц.
В статье заведующего лабораторией термогазодинамики и горения С.А.Рашковского впервые построена теория Гамильтона–Якоби в обобщенном смысле, для классической частицы, взаимодействующей с термостатом. Показано, что такая формулировка теории броуновского движения естественным образом приводит к уравнению Смолуховского и позволяет легко получить следующие его приближения. Полученные уравнения броуновского движения (как классической, так и квантовой частицы) могут быть получены из вариационного принципа. Он объединяет в себе одновременно два базовых вариационных принципа физики: принцип наименьшего действия в механике и принцип максимума энтропии в термодинамике.
Проведенные исследования показали, что формулировка теории броуновского движения в форме Гамильтона-Якоби является естественной, и позволяет получить многие известные результаты, минуя промежуточные стадии, которые возникают в обычной «гамильтоновой» формулировке теории броуновского движения.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Physics of Fluids (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 4.1, SJR Q1): https://doi.org/10.1063/5.0261126
https://ipmnet.ru/labs/tgd/results/Brownian_motion_Hamilton-Jacobi_form
#результаты
Известны три основных подхода к описанию броуновского движения классической частицы. С появлением квантовой механики возник естественный вопрос: как обобщить теорию броуновского движения на квантовые объекты. Многочисленные попытки решить задачу квантового броуновского движения показали, что единого решения она не имеет. В связи с этим существуют различные подходы к описанию броуновского движения квантовых частиц.
В статье заведующего лабораторией термогазодинамики и горения С.А.Рашковского впервые построена теория Гамильтона–Якоби в обобщенном смысле, для классической частицы, взаимодействующей с термостатом. Показано, что такая формулировка теории броуновского движения естественным образом приводит к уравнению Смолуховского и позволяет легко получить следующие его приближения. Полученные уравнения броуновского движения (как классической, так и квантовой частицы) могут быть получены из вариационного принципа. Он объединяет в себе одновременно два базовых вариационных принципа физики: принцип наименьшего действия в механике и принцип максимума энтропии в термодинамике.
Проведенные исследования показали, что формулировка теории броуновского движения в форме Гамильтона-Якоби является естественной, и позволяет получить многие известные результаты, минуя промежуточные стадии, которые возникают в обычной «гамильтоновой» формулировке теории броуновского движения.
Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Physics of Fluids (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 4.1, SJR Q1): https://doi.org/10.1063/5.0261126
https://ipmnet.ru/labs/tgd/results/Brownian_motion_Hamilton-Jacobi_form
#результаты
👍3
Forwarded from Научная Россия
Институту проблем механики РАН ― 60 лет. К юбилею портал «Научная Россия» подготовил фильм об актуальных исследованиях института, которые объединяют глубокую фундаментальную теорию механики и ее практическое применение в самых разных направлениях промышленности и экономики.
Институт проблем механики был создан в 1965 году для исследований на стыке механики и смежных наук ― математики, физики, химии, биологии. В институте изучали ресурс теплозащитных плиток «Бурана», разрабатывали методы геомеханического воздействия на пласты для увеличения ресурсодобычи, создавали и создают роботов вертикального перемещения для тушения сложных пожаров и работы в подводной среде Арктики и многое-многое другое.
Сегодня в институте работает 17 лабораторий, смежные исследования которых объединены в 6 крупных научных тем. А расчеты в экспериментах подтверждаются на уникальных научных установках.
Фото: ИПМех РАН
Подробнее на портале Научная Россия
#ипмех_ран
#механика
Институт проблем механики был создан в 1965 году для исследований на стыке механики и смежных наук ― математики, физики, химии, биологии. В институте изучали ресурс теплозащитных плиток «Бурана», разрабатывали методы геомеханического воздействия на пласты для увеличения ресурсодобычи, создавали и создают роботов вертикального перемещения для тушения сложных пожаров и работы в подводной среде Арктики и многое-многое другое.
Сегодня в институте работает 17 лабораторий, смежные исследования которых объединены в 6 крупных научных тем. А расчеты в экспериментах подтверждаются на уникальных научных установках.
Фото: ИПМех РАН
Подробнее на портале Научная Россия
#ипмех_ран
#механика
❤6🍾1
Forwarded from Научная Россия
Вселенная механики удивительна и многогранна. Эта наука позволяет решать вопросы в самых разных областях — от космонавтики и изучения природных катаклизмов до нефтедобычи и робототехники. В 2025 г. отмечает 60-летие Институт проблем механики РАН, чьи прорывные исследования помогают людям осваивать окружающий мир от недр Земли до просторов космоса. 24 апреля 2025 г. в стенах ИПМех РАН прошло юбилейное торжество, на котором состоялась премьера фильма «Научной России» о достижениях института.
Фильм погружает зрителей в работу институтских лабораторий, проводящих исследования с помощью уникальных научных установок. Как в ИПМех РАН воспроизводят условия вхождения космического аппарата в атмосферу Марса? Как роботы, создаваемые в институте, помогут в освоении Арктики? В чем секрет прочности разрабатываемых в ИПМех РАН материалов-ауксетиков? Об этом и многом другом — в фильме нашего портала.
Фото: Елена Либрик / «Научная Россия»
Подробнее на портале Научная Россия
#ипмех_ран
#механика
Фильм погружает зрителей в работу институтских лабораторий, проводящих исследования с помощью уникальных научных установок. Как в ИПМех РАН воспроизводят условия вхождения космического аппарата в атмосферу Марса? Как роботы, создаваемые в институте, помогут в освоении Арктики? В чем секрет прочности разрабатываемых в ИПМех РАН материалов-ауксетиков? Об этом и многом другом — в фильме нашего портала.
Фото: Елена Либрик / «Научная Россия»
Подробнее на портале Научная Россия
#ипмех_ран
#механика
👏3❤1🍾1
Вспоминаем сотрудников ИПМ АН СССР / ИПМех РАН разных лет, прошедших суровые годы Великой Отечественной войны и приближавших Победу ратным подвигом на фронте и трудовой доблестью в тылу.
Среди них Герой Советского Союза Aянян Эдуард Меликович (в ИПМех с 1965 по 1989, ученый секретарь);
Муратов Сергей Тихонович (в ИПМех с 1965 по 1988, главный инженер);
академик Христианович Сергей Алексеевич (в ИПМех с 1972 по 2000, заведующий лабораторией)
и многие другие.
Подробнее на специальной мемориальной странице https://ipmnet.ru/memo/1941-1945/
#история
#память
Среди них Герой Советского Союза Aянян Эдуард Меликович (в ИПМех с 1965 по 1989, ученый секретарь);
Муратов Сергей Тихонович (в ИПМех с 1965 по 1988, главный инженер);
академик Христианович Сергей Алексеевич (в ИПМех с 1972 по 2000, заведующий лабораторией)
и многие другие.
Подробнее на специальной мемориальной странице https://ipmnet.ru/memo/1941-1945/
#история
#память
❤6👍1🫡1
Forwarded from Зоопарк из слоновой кости
#зоопарк_одобряет #дорогая_редакция
У нефтегазовых компаний, разрабатывающих арктические месторождения, есть большая головная боль - слабосцементированные песчаники: они легко разрушаются, забивая скважины песком и приводя к авариям на скважинах.
Коллеги из лаборатории геомеханики ИПМех #РАН @IPMechRAS развивают новый подход к исследованию керна, который позволяет определить оптимальные параметры для эффективной и безопасной эксплуатации скважин в низкопрочных коллекторах Арктики. В основе - совместное применение геомеханического подхода, компьютерной томографии, цифрового анализа керна и уникального истинно трехосного физического моделирования.
Разработанные методики и решения позволяют оптимизировать параметры эксплуатации скважин, повысить их устойчивость и снизить риски разрушения - а это сильно улучшает все экономические параметры (снижение аварийности, затрат на ремонты...)
Свежее исследование коллектива опубликовано в одном из лучших журналов по горной тематике - Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering (IF = 9.4). Кстати, оно тоже поддержано РНФ
У нефтегазовых компаний, разрабатывающих арктические месторождения, есть большая головная боль - слабосцементированные песчаники: они легко разрушаются, забивая скважины песком и приводя к авариям на скважинах.
Коллеги из лаборатории геомеханики ИПМех #РАН @IPMechRAS развивают новый подход к исследованию керна, который позволяет определить оптимальные параметры для эффективной и безопасной эксплуатации скважин в низкопрочных коллекторах Арктики. В основе - совместное применение геомеханического подхода, компьютерной томографии, цифрового анализа керна и уникального истинно трехосного физического моделирования.
Разработанные методики и решения позволяют оптимизировать параметры эксплуатации скважин, повысить их устойчивость и снизить риски разрушения - а это сильно улучшает все экономические параметры (снижение аварийности, затрат на ремонты...)
Свежее исследование коллектива опубликовано в одном из лучших журналов по горной тематике - Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering (IF = 9.4). Кстати, оно тоже поддержано РНФ
❤2👍2
Сюжет о ИПМех РАН "Многоликая механика" вышел на Научно-информационном портале "Поиск" и в газете для научного сообщества «Поиск»:
https://poisknews.ru/releases/mnogolikaya-mehanika/
#ИПМех60
#СМИ
https://poisknews.ru/releases/mnogolikaya-mehanika/
#ИПМех60
#СМИ
Поиск - новости науки и техники
Многоликая механика
Разгадывая логику движения. Все предметы, которые нас окружают, движутся. Как, куда, почему - на эти вопросы отвечает область исследований, называемая механикой. Это наука, которая не просто сопровождает прогресс, но во многом задает вектор его познания,…
В год 60-летия ИПМех продолжаем знакомить с лабораториями нашего Института.
Лаборатория механики систем организована в 1967 г. Первым заведующим лаборатории механики систем был Дмитрий Михайлович Климов. Имея большой практический опыт разработчика гироскопических систем управления ракетами и глубоко разбираясь в теории гироскопов, он организовал выполнение ряда интересных и важных работ, сформировал высококвалифицированный коллектив. В лаборатории выполнен целый ряд работ по договорам с предприятиями разработчиками навигационной техники.
Основные достижения лаборатории за последнее десятилетие отражают интеграцию передовых теоретико-методологических подходов с инновационными экспериментальными методами. Разработаны методы управления инерционным объектом на базе закона линейного тангенса, численно решена задача об оптимальной по быстродействию ориентации спутника в плоскости круговой орбиты. Решена задача по стабилизации траектории квадрокоптера, предложена новая схема инерциальной навигационной системы. Проведены численные расчеты для поиска координат волнового аттрактора в трапециевидном водном бассейне. Предложен подход, обобщающий метод Пуанкаре теории периодических движений на случай вырожденной невозмущенной системы. Решена задача об устойчивости регулярной прецессии несимметричного гироскопа вокруг невертикальной оси при наличии резонанса. В книге «Кварцевый полусферический резонатор» представлены результаты по новому типу гироскопа ВТГ (волновой твердотельный гироскоп).
Достижения сотрудников лаборатории в развитии науки отмечены пятью Государственными премиями в области науки и техники, Премией Ленинского комсомола в области науки, Золотой медалью им. С.А.Чаплыгина РАН, несколькими премиями РАН им. А.А.Андронова и А.М.Ляпунова и другими премиями и наградами.
По 30 мая 2025 года в Библиотеке ИПМех РАН проходит выставка книг сотрудников лаборатории разных лет.
Подробнее: http://ipmnet.ru/labs/ms/2025/
Книги сотрудников: https://ipmnet.ru/publ/books/
#ИПМех60
#результаты
#история
#книги
Лаборатория механики систем организована в 1967 г. Первым заведующим лаборатории механики систем был Дмитрий Михайлович Климов. Имея большой практический опыт разработчика гироскопических систем управления ракетами и глубоко разбираясь в теории гироскопов, он организовал выполнение ряда интересных и важных работ, сформировал высококвалифицированный коллектив. В лаборатории выполнен целый ряд работ по договорам с предприятиями разработчиками навигационной техники.
Основные достижения лаборатории за последнее десятилетие отражают интеграцию передовых теоретико-методологических подходов с инновационными экспериментальными методами. Разработаны методы управления инерционным объектом на базе закона линейного тангенса, численно решена задача об оптимальной по быстродействию ориентации спутника в плоскости круговой орбиты. Решена задача по стабилизации траектории квадрокоптера, предложена новая схема инерциальной навигационной системы. Проведены численные расчеты для поиска координат волнового аттрактора в трапециевидном водном бассейне. Предложен подход, обобщающий метод Пуанкаре теории периодических движений на случай вырожденной невозмущенной системы. Решена задача об устойчивости регулярной прецессии несимметричного гироскопа вокруг невертикальной оси при наличии резонанса. В книге «Кварцевый полусферический резонатор» представлены результаты по новому типу гироскопа ВТГ (волновой твердотельный гироскоп).
Достижения сотрудников лаборатории в развитии науки отмечены пятью Государственными премиями в области науки и техники, Премией Ленинского комсомола в области науки, Золотой медалью им. С.А.Чаплыгина РАН, несколькими премиями РАН им. А.А.Андронова и А.М.Ляпунова и другими премиями и наградами.
По 30 мая 2025 года в Библиотеке ИПМех РАН проходит выставка книг сотрудников лаборатории разных лет.
Подробнее: http://ipmnet.ru/labs/ms/2025/
Книги сотрудников: https://ipmnet.ru/publ/books/
#ИПМех60
#результаты
#история
#книги
👏3❤1
Аспирант ИПМех РАН Владислав Андросенко стал одним из победителей всероссийского конкурса 2025 года на получение стипендии Президента Российской Федерации для аспирантов и адъюнктов, проводящих научные исследования в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации, определенных в стратегии научно-технологического развития Российской Федерации.
https://aspirant.extech.ru/documents/67/view
#поздравляем
https://aspirant.extech.ru/documents/67/view
#поздравляем
👏16
В архиве РАН на традиционной выставке новых поступлений «Дар бесценный» представлены материалы из рабочих и личных фондов многолетних сотрудников ИПМех РАН:
член.-корр. РАН Р.В.Гольдштейна (1940–2017), зав.лаб. механики прочности и разрушения метериалов и конструкций с 1988 по 2017 гг.
и член.-корр. РАН А.А.Меликяна (1944–2009), зав.лаб. механики управляемых систем с 2004 по 2009 гг.
Выставка проходит по 20 августа 2025 г.
Подробнее о выставке: https://arran.ru/node/1558 (для посещения нужна предварительная запись).
Видео с открытия выставки (выступление д.ф.-м.н. Е.И.Шифрина): https://news.1rj.ru/str/archive_ras/3223
Фотографии 3 и 4 взяты из материала портала Научная Россия: https://scientificrussia.ru/articles/dar-bescennyj-dla-istorii-nauki-v-arhive-ran-otkrylas-vystavka-novyh-postuplenij
Подробнее о Р.В.Гольдштейне: https://mtt.ipmnet.ru/ru/Issues/2020/4/3
Подробнее о А.А.Меликяне: https://pmm.ipmnet.ru/ru/Issues/2009/73-3/510
#история
#память
член.-корр. РАН Р.В.Гольдштейна (1940–2017), зав.лаб. механики прочности и разрушения метериалов и конструкций с 1988 по 2017 гг.
и член.-корр. РАН А.А.Меликяна (1944–2009), зав.лаб. механики управляемых систем с 2004 по 2009 гг.
Выставка проходит по 20 августа 2025 г.
Подробнее о выставке: https://arran.ru/node/1558 (для посещения нужна предварительная запись).
Видео с открытия выставки (выступление д.ф.-м.н. Е.И.Шифрина): https://news.1rj.ru/str/archive_ras/3223
Фотографии 3 и 4 взяты из материала портала Научная Россия: https://scientificrussia.ru/articles/dar-bescennyj-dla-istorii-nauki-v-arhive-ran-otkrylas-vystavka-novyh-postuplenij
Подробнее о Р.В.Гольдштейне: https://mtt.ipmnet.ru/ru/Issues/2020/4/3
Подробнее о А.А.Меликяне: https://pmm.ipmnet.ru/ru/Issues/2009/73-3/510
#история
#память
❤3