Les fluides et les plasmas peuvent être décrits et analysés par les mathématiques à plusieurs niveaux : comme des systèmes de particules en interaction, ce qui relève des équations différentielles ordinaires et des problèmes à corps, ou encore comme des « milieux continus » à l’aide du concept de champs (densité, vitesse, pression, champ électro-magnétique), ce qui relève plutôt de l’analyse des fonctions. Ces différents points de vue peuvent être fructueusement unifiés à l’aide du calcul des variations et des principes de moindre action. On verra comment les modèles mathématiques d’Euler pour les fluides (xviiie siècle) et de Maxwell pour l’électromagnétisme (xixe siècle) ont fusionné au vingtième siècle pour aboutir à la magnéto-hydrodynamique qui a notamment permis de concevoir les « Tokamaks », tels ITER.
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Yann Brenier. Mathématiques des plasmas et fluides. Journées mathématiques X-UPS, Des problèmes à $N$ corps aux Tokamaks (2015), pp. 1-28. doi : 10.5802/xups.2015-01. https://proceedings.centre-mersenne.org/articles/10.5802/xups.2015-01/
[AK98] V. I. Arnold; B. A. Khesin Topological methods in hydrodynamics, Applied Math. Sciences, 125, Springer-Verlag, New York, 1998, xvi+374 pages | DOI | MR
[BI34] M. Born; L. Infeld Foundations of a new field theory, Proc. Roy. Soc. Ser. A, Volume 144 (1934), pp. 425-451 | DOI | Zbl
[Blu15] Jacques Blum Modélisation fluide des plasmas dans les Tokamaks, Des problèmes à corps aux Tokamaks (Journées X-UPS), Les Éditions de l’École polytechnique, Palaiseau, 2015 (ce volume) | DOI
[Bon01] J.-M. Bony Cours d’analyse. Théorie des distributions et analyse de Fourier, Les Éditions de l’École polytechnique, Palaiseau, 2001
[Bre04] Y. Brenier Hydrodynamic structure of the augmented Born-Infeld equations, Arch. Rational Mech. Anal., Volume 172 (2004) no. 1, pp. 65-91 | DOI | MR | Zbl
[BY05] Y. Brenier; W.-A. Yong Derivation of particle, string, and membrane motions from the Born-Infeld electromagnetism, J. Math. Phys., Volume 46 (2005) no. 6, 062305, 17 pages | DOI | MR | Zbl
[Daf10] C. M. Dafermos Hyperbolic conservation laws in continuum physics, Grundlehren Math. Wissen., 325, Springer-Verlag, Berlin, 2010 | DOI | MR
[GH01] G. W. Gibbons; C. A. R. Herdeiro Born-Infeld theory and stringy causality, Phys. Rev. D (3), Volume 63 (2001) no. 6, 064006, 18 pages | DOI | MR
[Lio96] P.-L. Lions Mathematical topics in fluid mechanics. Vol. 1, Oxford Lecture Series in Math. and its Applications, 3, The Clarendon Press, Oxford University Press, New York, 1996 | MR
[Mio15] Évelyne Miot Le système dynamique de tourbillons ponctuels, Des problèmes à corps aux Tokamaks (Journées X-UPS), Les Éditions de l’École polytechnique, Palaiseau, 2015 (ce volume) | DOI
[Pol05] J. Polchinski String theory. Vol. I, Cambridge Monographs on Math. Physics, Cambridge University Press, Cambridge, 2005 | MR
[Sch35] E. Schrödinger Contributions to Born’s new theory of the electromagnetic field, Proc. Roy. Soc. Ser. A, Volume 150 (1935), pp. 465-477 | DOI | Zbl
[Ser04] D. Serre Hyperbolicity of the nonlinear models of Maxwell’s equations, Arch. Rational Mech. Anal., Volume 172 (2004) no. 3, pp. 309-331 | DOI | MR | Zbl
[ST83] M. Sermange; R. Temam Some mathematical questions related to the MHD equations, Comm. Pure Appl. Math., Volume 36 (1983) no. 5, pp. 635-664 | DOI | MR | Zbl
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