脱离相干的局部结构和隐藏的相干孤子：来自Schr"odinger-Poisson方程引起的引力不稳定性
摘要：调制不稳定保守非可积系统的长期行为被认为是孤子湍流自组织过程所决定。我们考虑这个问题在具有长程相互作用的情况下，采用考虑了引力相互作用的Schr"odinger-Poisson（或Newton-Schr"odinger）方程的框架。通过增加非线性度，系统自组织成一个包含“隐藏”的相干孤子状态的大尺度不相干局部结构：这些孤子在常规的空间或频谱域中几乎无法被识别，然而在相空间表示（声谱图）中揭示出它们的存在。我们发展了一个理论方法，提供了相干孤子成分和不相干成分的耦合描述（由有效的Schr"odinger-Poisson方程和波湍流Vlasov-Poisson方程分别描述）。理论表明，不相干结构引入了有效约束势能，稳定了隐藏的相干孤子，这一机制通过直接数值模拟得到验证。该理论还表征了局部不相干结构的性质，如其具有紧支撑谱形状。它还阐明了在引力相互作用存在时的量子到经典对应关系。这项研究对于模糊暗物质的自引力Boson模型具有潜在的兴趣。虽然我们在论文中侧重于Schr"odinger-Poisson方程，但我们证明了我们的结果对于由相互作用势能代数衰减特征的长程波系统是普遍适用的。这项工作应该促进高非局部非线性（热）介质的非线性光学实验，这些介质模拟了引力相互作用的长程特性。
作者：Josselin Garnier, Kilian Baudin, Adrien Fusaro, Antonio Picozzi
论文ID：2108.13250
分类：Pattern Formation and Solitons
分类简称：nlin.PS
提交时间：2021-08-31