Landau阻尼和能量守恒

摘要

Landau阻尼是线性Vlasov-Poisson方程所描述的无碰撞等离子体中静电振荡强度的衰减或增长.其物理本质在学术界至今一直存在争论,主流的观点认为Landau阻尼是波和粒子交换能量的结果.但是目前用来解释Landau阻尼的物理图像和线性Vlasov-Poisson方程是矛盾的,这是因为线性Vlasov-Poisson系统的动能是守恒的,电场的能量不能转化为动能.本文发展了和线性Vlasov-Poisson方程完全一致的能量关系,并证明这个能量关系在数学上就是Landau阻尼.这应该是Landau阻尼最准确的物理图像.