RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2014

 / 

Март

←  →

К 100-летию со дня рождения Я.Б. Зельдовича


Динамо: на пути от астрофизических моделей к лабораторному эксперименту

 а,  б, в,  б
а Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Физический факультет, Ленинские горы 1 стр. 2, Москва, 119991, Российская Федерация
б Институт механики сплошных сред УрО РАН, ул. акад. Королева 1, Пермь, 614013, Российская Федерация
в Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Комсомольский просп. 29, Пермь, 614990, Российская Федерация

Вопрос о возникновении и последующей эволюции магнитных полей небесных тел, составляющий предмет теории динамо, интересовал Я.Б. Зельдовича многие годы. За прошедшее с тех пор время изучение процесса динамо, бывшее тогда частью астрофизики и геофизики, превратилось в полноценную область физики: стало возможным изучение процесса динамо в ходе лабораторного физического эксперимента. В обзоре рассказывается как о самих лабораторных динамо-экспериментах (в частности, об экспериментах, проведённых в нашей стране), так и о том, к каким изменениям в теории и в её астрофизических приложениях привела возможность экспериментальной и вычислительной верификации теоретических идей.

Текст pdf (1,2 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0184.201403g.0313
PACS: 07.55.Db, 41.20.−q, 91.25.−r, 96.12.Hg, 96.60.Hv (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0184.201403g.0313
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2014/3/h/
000337360600007
2-s2.0-84902170299
2014PhyU...57..292S
Цитата: Соколов Д Д, Степанов Р А, Фрик П Г "Динамо: на пути от астрофизических моделей к лабораторному эксперименту" УФН 184 313–335 (2014)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 1 октября 2013, 12 ноября 2013

English citation: Sokoloff D D, Stepanov R A, Frick P G “Dynamos: from an astrophysical model to laboratory experiments” Phys. Usp. 57 292–311 (2014); DOI: 10.3367/UFNe.0184.201403g.0313

Список литературы (162) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (50) Похожие статьи (14)

  1. Zel'dovich Ya B, Ruzmaikin A A, Sokoloff D D Magnetic Fields in Astrophysics (New York: Gordon and Breach, 1983); Зельдович Я Б, Рузмайкин А А, Соколов Д Д Магнитные поля в астрофизике (М. - Ижевск: Инст. компьют. исслед., РХД, 2006)
  2. Baliunas S L et al. Astrophys. J. 438 269 (1995)
  3. Fermi E Phys. Rev. 75 1169 (1949)
  4. Chandrasekhar S, Fermi E Astrophys. J. 118 113 (1953)
  5. Beck R et al. Annu. Rev. Astron. Astrophys. 34 155 (1996)
  6. Larmor J (Sir) Report of the 87th Meeting of the British Association for the Advancement of Science, Bournemouth, September 9 - 13, 1919 (London: John Murray, 1920) p. 159; http://www.biodiversitylibrary.org/item/96028
  7. Вайнштейн С И, Зельдович Я Б УФН 106 431 (1972); Vainshtein S I, Zel'dovich Ya B Sov. Phys. Usp. 15 159 (1972)
  8. Зельдович Я Б УФН 152 3 (1987); Zel'dovich Ya B Sov. Phys. Usp. 30 353 (1987)
  9. Зельдович Я Б, Рузмайкин А А УФН 152 263 (1987); Zeldovich Ya B, Ruzmaikin A A Sov. Phys. Usp. 30 494 (1987)
  10. Рузмайкин А А УФН 150 469 (1986); Ruzmaikin A A Sov. Phys. Usp. 29 1069 (1986)
  11. Молчанов С А, Рузмайкин А А, Соколов Д Д УФН 145 593 (1985); Molchanov S A, Ruzmaikin A A, Sokolov D D Sov. Phys. Usp. 28 307 (1985)
  12. Северный А Б УФН 88 3 (1966); Severnyi A B Sov. Phys. Usp. 9 1 (1966)
  13. Childress S, Gilbert A D Stretch, Twist, Fold : the Fast Dynamo (Berlin: Springer, 1995)
  14. Alfvén H Rev. Geophys. 15 271 (1977)
  15. Пономаренко Ю Б Журн. прикл. мех. тех. физ. (6) 47 (1973); Ponomarenko Yu B J. Appl. Mech. Tech. Phys. 14 775 (1973)
  16. Zeldovich Ya B, Ruzmaikin A A, Sokoloff D D The Almighty Chance (World Scientific Lecture Notes in Physics) Vol. 20 (Singapore: World Scientific, 1990) p. 316
  17. Казанцев А П ЖЭТФ 53 1806 (1967); Kazantsev A P Sov. Phys. JETP 26 1031 (1968)
  18. Kraichnan R H, Nagarajan S Phys. Fluids 10 859 (1967)
  19. Parker E N Astrophys. J. 122 293 (1955)
  20. Steenbeck M, Krause F, Rädler K-H Z. Naturforsch. A 21 369 (1966)
  21. Rädler K-H, Brandenburg A Phys. Rev. E 77 026405 (2008)
  22. Зельдович Я Б ЖЭТФ 31 154 (1956); Zel'dovich Ya B Sov. Phys. JETP 4 460 (1957)
  23. Zel'dovich Ya B et al. J. Fluid Mech. 144 1 (1984)
  24. Арнольд В И и др. ДАН СССР 266 1357 (1982); Arnol'd V I et al. Sov. Phys. Dokl. 27 814 (1982)
  25. Зельдович Я Б ЖЭТФ 7 1466 (1937)
  26. Kogan V R, Kolokolov I V, Lebedev V V J. Phys. A Math. Theor. 43 182001 (2010)
  27. Велихов Е П ЖЭТФ 36 1399 (1959); Velikhov E P Sov. Phys. JETP 9 995 (1959)
  28. Велихов Е П Письма в ЖЭТФ 82 785 (2005); Velikhov E P JETP Lett. 82 696 (2005)
  29. Кичатинов Л Л УФН 175 475 (2005); Kichatinov L L Phys. Usp. 48 449 (2005)
  30. Krause F, Rädler K-H Mean-Field Magnetohydrodynamics and Dynamo Theory (Oxford: Pergamon Press, 1980)
  31. Rädler K-H, Kleeorin N, Rogachevskii I Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 97 249 (2003)
  32. Rädler K-H, Stepanov R Phys. Rev. E 73 056311 (2006)
  33. Rädler K-H Monatsber. Deutsch. Akad. Wissenschaft. Berlin 11 194 (1969)
  34. Moffatt H K, Proctor M R E Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 21 265 (1982)
  35. Tobias S M, Cattaneo F Nature 497 463 (2013)
  36. Weiss N O Proc. R. Soc. Lond. A 293 310 (1966)
  37. Степанов Р А Астрон. журн. 76 243 (1999); Stepanov R A Astron. Rep. 43 205 (1999)
  38. Brandenburg A, Urpin V Astron. Astrophys. 332 L41 (1998)
  39. Rädler K-H, Brandenburg A Astron. Nachr. 331 14 (2010)
  40. Yoshizawa A Phys. Fluids B 2 1589 (1990)
  41. Yoshizawa A Publ. Astron. Soc. Jpn. 45 129 (1993)
  42. Sur S, Brandenburg A Mon. Not. R. Astron. Soc. 399 273 (2009)
  43. Yokoi N Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 107 114 (2013)
  44. Krause F, Rädler K H Ergebnisse der Plasmaphysik und der Gaselektronik Vol. 2 (Eds R Rompe, M Steenbeck) (Berlin: Akademie-Verlag, 1971) p. 1
  45. Schrinner M et al. Astron. Nachr. 326 245 (2005)
  46. Schrinner M et al. Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 101 81 (2007)
  47. Rädler K-H, Rheinhardt M Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 101 117 (2007)
  48. Gailitis A et al. Phys. Rev. Lett. 84 4365 (2000)
  49. Gailitis A et al. Phys. Rev. Lett. 86 3024 (2001)
  50. Stieglitz R, Müller U Phys. Fluids 13 561 (2001)
  51. Monchaux R et al. Phys. Rev. Lett. 98 044502 (2007)
  52. Ravelet F et al. Phys. Rev. Lett. 101 074502 (2008)
  53. Fuchs H, Rädler K-H, Rheinhardt M Astron. Nachr. 320 129 (1999)
  54. Bullard E (Sir) Math. Proc. Cambr. Philos. Soc. 51 744 (1955)
  55. Bourgoin M et al. New J. Phys. 8 329 (2006)
  56. Herzenberg A Philos. Trans. R. Soc. London A 250 543 (1958)
  57. Brandenburg A, Moss D, Soward A M Proc. R. Soc. Lond. A 454 1283 (1998)
  58. Lowes F J, Wilkinson I Nature 198 1158 (1963)
  59. Ruzmaikin A, Sokoloff D, Shukurov A J. Fluid Mech. 197 39 (1988)
  60. Gilbert A D Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 44 241 (1988)
  61. Гаилитис А, Фрейберг Я Магнитная гидродинамика 12 (2) 3 (1976); Gailitis A, Freiberg Ya Magnetohydrodynamics 12 127 (1976)
  62. Соловьев А А ДАН СССР 282 44 (1985)
  63. Степанов Р А, Фрик П Г "Винтовое МГД-динамо в реальных потоках в трубах" Гидродинамика: Сб. научных трудов ПГУ Вып. 12 (Пермь: Пермский гос. ун-т, 1999) с. 240
  64. Stefani F, Gerbeth G, Gailitis A Transfer Phenomena in Magnetohydrodynamic and Electroconducting Flows (Fluid Mechanics and Its Applications) Vol. 51 (Eds A Alemany, Ph Marty, J P Thibault) (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1999) p. 31
  65. Лупян Е А, Щукуров А М Магнитная гидродинамика 28 (3) 29 (1992); Lupyan E A, Shukurov A Magnetohydrodynamics 28 234 (1992)
  66. Гайлитис А К и др. Магнитная гидродинамика 23 (4) 3 (1987); Gailitis A K et al. Magnetohydrodynamics 23 349 (1987)
  67. Денисов С А и др. Докл. РАН 365 478 (1999); Denisov S A et al. Dokl. Phys. 44 231 (1999)
  68. Денисов С А и др. Изв. РАН Механика жидкости и газа (5) 73 (2001); Denisov S A et al. Fluid Dynamics 36 734 (2001)
  69. Frick P et al. Magnetohydrodynamics 38 143 (2002)
  70. Noskov V et al. Eur. Phys. J. B 41 561 (2004)
  71. Stepanov R et al. Phys. Rev. E 73 046310 (2006)
  72. Frick P et al. Magnetohydrodynamics 48 31 (2012)
  73. Степанов Р А, Чупин А В, Фрик П Г Вычислительная механика сплошных сред 1 (1) 109 (2008)
  74. Dobler W, Frick P, Stepanov R Phys. Rev. E 67 056309 (2003)
  75. Chupin A, Frick P, Stepanov R Astron. Nachr. 332 11 (2011)
  76. Денисов С А и др. Письма в ЖЭТФ 88 198 (2008); Denisov S A et al. JETP Lett. 88 167 (2008)
  77. Khalilov R, Kolesnichenko I, Stepanov R Magnetohydrodynamics 49 73 (2013)
  78. Frick P et al. Phys. Rev. Lett. 105 184502 (2010)
  79. Noskov V et al. Phys. Rev. E 85 016303 (2012)
  80. Rädler K-H, Stepanov R Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 100 379 (2006)
  81. Steenbeck M et al. Monatsber. Deutsch. Akad. Wissenschaft. Berlin 9 714 (1967)
  82. Штеенбек М, Краузе Ф Магнитная гидродинамика 3 (3) 19 (1967); Steenbeck M, Krauze F Magnetohydrodynamics 3 8 (1967)
  83. Гайлитис А К Магнитная гидродинамика 3 (3) 45 (1967); Gailitis A Magnetohydrodynamics 3 23 (1967)
  84. Roberts G O Philos. Trans. R. Soc. London A 271 411 (1972)
  85. Busse F H Geophys. J. Int. 42 437 (1975)
  86. Буссе Ф и др. Магнитная гидродинамика 32 259 (1996); Busse F et al. Magnetohydrodynamics 32 235 (1996)
  87. Rädler K-H et al. Studia Geophys. Geodaetica 42 224 (1998)
  88. Tilgner A Phys. Lett. A 226 75 (1997)
  89. Rädler K-H et al. Magnetohydrodynamics 38 41 (2002)
  90. Rädler K-H et al. Magnetohydrodynamics 38 73 (2002)
  91. Stieglitz R, Müller U Magnetohydrodynamics 38 27 (2002)
  92. Colgate S A et al. Magnetohydrodynamics 38 129 (2002)
  93. Colgate S A Astron. Nachr. 327 456 (2006)
  94. Forest C B et al. Magnetohydrodynamics 38 107 (2002)
  95. Spence E J et al. Phys. Rev. Lett. 96 055002 (2006)
  96. Spence E J et al. Phys. Rev. Lett. 98 164503 (2007)
  97. Nornberg M D et al. Phys. Rev. Lett. 97 044503 (2006)
  98. Marié L et al. Magnetohydrodynamics 38 163 (2002)
  99. Marié L et al. Eur. Phys. J. B 33 469 (2003)
  100. Odier P, Pinton J-F, Fauve S Phys. Rev. E 58 7397 (1998)
  101. Bourgoin M et al. Magnetohydrodynamics 40 3 (2004)
  102. Ravelet F et al. Phys. Fluids 17 117104 (2005)
  103. Pétrélis F et al. Phys. Rev. Lett. 90 174501 (2003)
  104. Volk R et al. Phys. Rev. Lett. 97 074501 (2006)
  105. Stefani F et al. Eur. J. Mech. B 25 894 (2006)
  106. Giesecke A, Stefani F, Burguete J Phys. Rev. E 86 066303 (2012)
  107. Gallet B, Pétrélis F, Fauve S J. Fluid Mech. 727 161 (2013)
  108. Cardin P et al. Magnetohydrodynamics 38 177 (2002)
  109. Nataf H-C et al. Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 100 281 (2006)
  110. Gillet N et al. J. Fluid Mech. 580 83 (2007)
  111. Schmitt D et al. J. Fluid Mech. 604 175 (2008)
  112. Nataf H-C Comptes Rendus Physique 14 248 (2013)
  113. Rieutord M et al. Phys. Rev. E 86 026304 (2012)
  114. Lathrop D 549. Wilhelm und Else Heraeus-Seminar "Liquid Metal MHD", 15th - 18th October, 2013, Physikzentrum Bad Honnef, Germany
  115. Reighard A B, Brown M R Phys. Rev. Lett. 86 2794 (2001)
  116. Рузмайкин А А, Соколов Д Д, Шукуров А М Магнитные поля галактик (М.: Наука, 1988)
  117. Parker E N Conversations on Electric and Magnetic Fields in the Cosmos (Princeton: Princeton Univ. Press, 2007); Паркер Ю Беседы об электрических и магнитных полях в космосе (М. - Ижевск: Инст. компьют. исслед., РХД, 2010)
  118. Hughes D W, Proctor M R E, Cattaneo F Mon. Not. R. Astron. Soc. 414 L45 (2011)
  119. Hale G E et al. Astrophys. J. 49 153 (1919)
  120. Stenflo J O, Kosovichev A G Astrophys. J. 745 129 (2012)
  121. Tlatov A et al. Mon. Not. R. Astron. Soc. 432 2975 (2013)
  122. Cattaneo F, Vainshtein S I Astrophys. J. Lett. 376 L21 (1991)
  123. Vainshtein S I, Cattaneo F Astrophys. J. 393 165 (1992)
  124. Gruzinov A V, Diamond P H Phys. Rev. Lett. 72 1651 (1994)
  125. Kleeorin N et al. Astron. Astrophys. 361 L5 (2000)
  126. Moffatt H K Magnetic Field Generation in Electrically Conducting Fluids (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1978); Моффат Г К Возбуждение магнитного поля в проводящей среде (М.: Мир, 1980)
  127. Brandenburg A, Subramanian K Phys. Rep. 417 1 (2005)
  128. Парадоксов П УФН 89 707 (1966); Paradoksov P Sov. Phys. Usp. 9 618 (1967)
  129. Kleeorin N I, Ruzmaikin A A Astron. Nachr. 305 265 (1984)
  130. Seehafer N Solar Phys. 125 219 (1990)
  131. Bao S, Zhang H Astrophys. J. Lett. 496 L43 (1998)
  132. Zhang H et al. Mon. Not. R. Astron. Soc. Lett. 402 L30 (2010)
  133. Zhang H et al. Astrophys. J. 751 47 (2012)
  134. Pipin V V et al. Astrophys. J. 768 46 (2013)
  135. Щу Х и др. Астрон. журн. 86 182 (2009); Xu H et al. Astron. Rep. 53 160 (2009)
  136. Gradstein F M, Ogg J G, Smith A G (Eds) A Geologic Time Scale 2004 (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2005)
  137. Печерский Д М, Соколов Д Д (Сост.) "Палеомагнитный словарь" (2011) http://paleomag.ifz.ru/books.html
  138. Olson P L et al. Phys. Earth Planet. Inter. 180 66 (2010)
  139. Galitsky V M, Sokoloff D D Acta Astron. Geophys. Univ. Comenianae 19 1 (1997)
  140. Glatzmaier G A et al. Nature 401 885 (1999)
  141. Hejda P, Reshetnyak M Phys. Earth Planet. Inter. 177 152 (2009)
  142. Ruzmaikin A A, Shukurov A M, Sokoloff D D Magnetic Fields of Galaxies (Astrophysics and Space Science Library) Vol. 133 (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1988)
  143. Subramanian K, Mestel L Mon. Not. R. Astron. Soc. 265 649 (1993)
  144. Moss D Mon. Not. R. Astron. Soc. 275 191 (1995)
  145. Pipin V V Solar and Astrophysical Dynamos and Magnetic Activity, Proc. of the International Astronomical Union (IAU Symp., Vol. 294, Eds A G Kosovichev, E de Gouveia Dal Pino, Y Yan) (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2013) p. 375
  146. Собко Г С и др. Геомагн. и аэрономия 52 271 (2012); Sobko G S et al. Geomagn. Aeron. 52 254 (2012)
  147. Brandenburg A Space Sci. Rev. 144 87 (2009)
  148. Brandenburg A, Sokoloff D, Subramanian K Space Sci. Rev. 169 123 (2012)
  149. Brandenburg A, Sokoloff D Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 96 319 (2002)
  150. Sur S, Brandenburg A, Subramanian K Mon. Not. R. Astron. Soc. 385 L15 (2008)
  151. Brandenburg A et al. Astrophys. J. 676 740 (2008)
  152. Mitra D et al. Astron. Astrophys. 495 1 (2009)
  153. Rheinhardt M, Brandenburg A Astron. Astrophys. 520 A28 (2010)
  154. Соколов Д Д, Фрик П Г Астрон. журн. 80 556 (2003); Sokoloff D D, Frick P G Astron. Rep. 47 511 (2003)
  155. Frick P, Stepanov R, Sokoloff D Phys. Rev. E 74 066310 (2006)
  156. Stepanov R, Frick P, Sokoloff D Astron. Nachr. 327 481 (2006)
  157. Степанов Р А, Фрик П Г, Соколов Д Д Вычислительная механика сплошных сред 1 (4) 97 (2008)
  158. Moss D et al. Astron. Astrophys. 537 A68 (2012)
  159. Фрик П Г Магнитная гидродинамика 20 (3) 48 (1984); Frik P G Magnetohydrodynamics 20 262 (1984)
  160. Frick P, Sokoloff D Phys. Rev. E 57 4155 (1998)
  161. Мизева И А, Степанов Р А, Фрик П Г Докл. РАН 424 479 (2009); Mizeva I A, Stepanov R A, Frik P G Dokl. Phys. 54 93 (2009)
  162. Plunian F, Stepanov R, Frick P Phys. Rep. 523 1 (2013)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение