Аннотация:
Кватернионы, которые были открыты Гамильтоном более 160 лет назад,
в настоящее время широко используются в аэрокосмической
промышленности, а также в компьютерной анимации при отслеживании
ориентации, перемещения и вращения трехмерных объектов. В данном
обзоре показано, что они приводят к весьма естественной
ортонормированной системе координат, называемой кватернионной,
которую можно использовать для описания динамики материальных
точек лагранжевых течений, задаваемых соответствующими
эволюционными уравнениями. Затем рассматривается приложение этого
подхода к трехмерным уравнениям Эйлера для жидкости. Эта работа
связана с проблемой о распространении особенностей решений
уравнений Эйлера за конечное время. Делается обзор некоторых
результатов на эту тему, включая теорему Била–Като–Майды и
близкие к ней исследования о распространении вихрей, выполненные двумя
командами авторов: Константином, Фефферманом и Майдой, а также Деном,
Хоу и Ю. Показано, как кватернионный формализм обеспечивает
альтернативные формулировки в терминах гессиана давления.
Библиография: 87 названий.
Hasan Durmaz, Hazal Ceyhan, Zehra Özdemir, Ameth Ndiaye, “Utilizing the Caputo fractional derivative for the flux tube close to the neutral points”, Math Methods in App Sciences, 2024
Ozdemir Z., Tuncer O.O., Gok I., “Kinematic Equations of Lorentzian Magnetic Flux Tubes Based on Split Quaternion Algebra”, Eur. Phys. J. Plus, 136:9 (2021), 910
Ozdemir Z., “A Geometrical and Physical Interpretation of Quaternionic Generalized Magnetic Flux Tubes”, Chaos Solitons Fractals, 143 (2021), 110541
Ohkitani K., “Dynamical Equations For the Vector Potential and the Velocity Potential in Incompressible Irrotational Euler Flows: a Refined Bernoulli Theorem”, 92, no. 3, 2015, 033010
Bustamante M.D., “3D Euler equations and ideal MHD mapped to regular systems: Probing the finite-time blowup hypothesis”, Phys. D, 240:13 (2011), 1092–1099
Roulstone I., Banos B., Gibbon J.D., Roubtsov V.N., “A geometric interpretation of coherent structures in Navier–Stokes flows”, Proc. R. Soc. Lond. Ser. A Math. Phys. Eng. Sci., 465:2107 (2009), 2015–2021
Alexander E. Mamontov, New Directions in Mathematical Fluid Mechanics, 2009, 281
Gibbon J.D., “The three-dimensional Euler equations: Where do we stand?”, Phys. D, 237:14-17 (2008), 1894–1904
Eshraghi H., Gibbon J.D., “Quaternions and ideal flows”, J. Phys. A, 41:34 (2008), 344004, 19 pp.
Gibbon J.D., Bustamante M., Kerr R.M., “The three-dimensional Euler equations: singular or non-singular?”, Nonlinearity, 21:8 (2008), T123–T129