Математик МГУ изучил систему, описывающую движение жидких кристаллов
Трехмерная математическая система — это полное математическое описание какого-либо явления или процесса, происходящего в реальности. В ходе данного исследования ученые составили такую систему для описания динамики жидких кристаллов — веществ, имеющих свойства жидкостей и кристаллов одновременно — и доказали для нее теорему существования и единственности. Данная теорема является основой решения математической задачи, устанавливая условия, при которых это решение существует. Решение возможно, только если доказаны единственность решения и корректность самой постановки задачи.
«В работе рассматривается полная система Эриксена-Лесли, которая описывает движение жидких кристаллов. Для этой системы впервые была доказана теорема существования и единственности как для периодических сред, так и для ограниченной области с различными краевыми (граничными) условиями», — рассказал автор статьи Григорий Чечкин, доктор физико-математических наук, профессор кафедры дифференциальных уравнений отделения математики механико-математического факультета МГУ. О своем исследовании ученый рассказал в статье, опубликованной в журнале Mathematical Models and Methods in Applied Sciences.
В ходе работы ученые использовали методы качественной теории дифференциальных уравнений с частными производными и методы функционального анализа.
«Описание движения жидких кристаллов представляет трудную задачу с точки зрения как физики и механики, так и математики. Ценность работы в том, что нам удалось доказать теорему существования и единственности. Такие результаты непосредственно помогают правильно моделировать динамику оптически одноосных жидких кристаллов и таким образом дают возможность решать множество чисто теоретических задач физики, а также прикладных инженерных задач», — заключил ученый.
Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Московского государственного университета печати, Шанхайского университета Цзяо Тун (Китай) и Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария). Материалы предоставлены пресс-службой МГУ.
