Vlasov方程式（ブラソフ方程式）
Vlasovリンク集
1.Cheng, C.Z. & Knorr,G., 1976, J.Comput.Phys.,22,330 http://www.osti.gov/energycitations/product.biblio.jsp?osti_id=5367170
2.Nakamura,T. & Yabe,T., 1999, Comput.Phys.Comm., 120, 122
3.http://www-cms.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~naoki/CIPINTRO/SYMP/
4.Filbet,F.Sonnendrucker, E. & Berirand, P.,2001, J.Comput.Phys.,172,166
5.Mageney,A. et al., 2002,J.Comput.Phys.,179,495
2.Nakamura,T. & Yabe,T., 1999, Comput.Phys.Comm., 120, 122
3.http://www-cms.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~naoki/CIPINTRO/SYMP/
4.Filbet,F.Sonnendrucker, E. & Berirand, P.,2001, J.Comput.Phys.,172,166
5.Mageney,A. et al., 2002,J.Comput.Phys.,179,495
Boltzmann方程式の衝突項を無くしたものがVlasov方程式？
我々がいつも見ているMHD等の粒子的理論は、多数の粒子のパラメーター（速度、温度等）を平均化して見ている。
実際には速度空間の分布が局所的に高くなっているところも有るはずなのに、<v>として平均化して使っているのはおかしいんじゃない？という理論に下ずく？
http://solar.nro.nao.ac.jp/meeting/cmhd00/shibata/sld001.htm
実際には速度空間の分布が局所的に高くなっているところも有るはずなのに、<v>として平均化して使っているのはおかしいんじゃない？という理論に下ずく？
http://solar.nro.nao.ac.jp/meeting/cmhd00/shibata/sld001.htm
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http://arkham.exblog.jp/3609549
http://wkp.fresheye.com/wikipedia/%E3%83%97%E3%83%A9%E3%82%BA%E3%83%9E%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6
プラズマ（plasma)は電離した「気体」である。 つまり、通常の気体を構成する中性分子が電離し、正の電荷をもつイオンと負の電荷をもつ電子とに別れて自由に飛び回っている、電気的にほぼ中性な物質である。 しかし、構成粒子が電荷をもつため、粒子運動がそれ自身のつくり出す電磁場と密接に絡み合い、電気的に中性な分子からなる通常の気体とは大きく異なった性質をもつ。 そこでプラズマは物質の三態、すなわち固体、液体、気体とは異なった、物質の第四態といわれる。
http://wkp.fresheye.com/wikipedia/%E3%83%97%E3%83%A9%E3%82%BA%E3%83%9E%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6
プラズマ（plasma)は電離した「気体」である。 つまり、通常の気体を構成する中性分子が電離し、正の電荷をもつイオンと負の電荷をもつ電子とに別れて自由に飛び回っている、電気的にほぼ中性な物質である。 しかし、構成粒子が電荷をもつため、粒子運動がそれ自身のつくり出す電磁場と密接に絡み合い、電気的に中性な分子からなる通常の気体とは大きく異なった性質をもつ。 そこでプラズマは物質の三態、すなわち固体、液体、気体とは異なった、物質の第四態といわれる。
プラズマは身近にも色々存在し、実験室内でも古くから真空放電の研究に伴って観察されていた。 しかし、そこにある電離した気体自体を対象とした研究は 1920年代のアーヴィング・ラングミュアに始まり、そこでシースやプラズマ振動の存在など、プラズマの基本的性質が次々と明らかにされた。 そしてラングミュアは、1928年にこの物質状態にプラズマという名前を与えた。 そしてさらに1950年代以降、エネルギー源としての熱核融合研究や宇宙空間でのプラズマの役割探求、さらには広く応用を進める上での基礎学問として、その研究が大いに進展した。
プラズマの特徴はまず、中に多数の自由電子があるため電流が極めて流れやすく、電流が流れればその一帯に電磁場を生じ、それがまたプラズマ自身の行動に大きく影響することである。 こうしてプラズマ中では粒子は集団行動をとりやすく、全体が極めて有機的に行動する。 また外部から電磁場を掛ければそれに強く反応する。 こうした有機的行動の一つの現れとして、プラズマ中には通常の気体中には存在しない、電場を復元力とする縦波、プラズマ振動が存在する。
また、医学分野では血漿（Blood plasma)のことを、生物学では原形質(protoplasm)をプラズマと呼んでいる。
歴史
200万年前、人類の祖先であるヒト属（原人）、ホモ・ハビリスにより火（後述、プラズマの一種）が使われ始める。（右図 ： プラズマライト）
200万年前、人類の祖先であるヒト属（原人）、ホモ・ハビリスにより火（後述、プラズマの一種）が使われ始める。（右図 ： プラズマライト）
真空中の放電現象は18世紀に目を付けられたが、その後しばらく忘れられていた。しかし 1835年頃、マイケル・ファラデーが再び真空放電に注目し、それを安定に実現した放電管内の現象を詳しく観察して、グロー、陽光柱などとともにこんにちファラデー暗部と呼ばれる構造を見いだした。真空放電の研究はその後、ウィリアム・クルックスなどによって大きく発展し、電子の発見への寄与を始めとして、現代物理学の成立に大きく貢献した。
しかし、放電によって生成されたプラズマ自体の研究は1920年代のアーヴィング・ラングミュアに始まる。ラングミュアは1922年から約10年間、精力的に気体中の放電現象を研究し、その間に、ラングミュア探針を開発してプラズマの基本量（密度、温度）の測定手段を確立し、プラズマ振動を発見してその機構を解明する、などの大きな成果をあげて、こんにち言うところのプラズマ物理学を創始した。そして、1928年には放電によって発生した電離した気体に初めてプラズマという名前を与えた。
プラズマ物理学の進展にとって、1945年のブラソフ方程式（Vlasov equation）の確立が重要である。ブラソフはこの年、プラズマ振動などの現象では、個々の荷電粒子間の衝突は無視出来ることを論証し、衝突項を0と置いたボルツマン方程式と電磁場のマクスウェル方程式とを組み合わせた方程式系でプラズマ振動を論じた。この方程式系はこんにちブラソフ方程式と呼ばれ、プラズマの特性にもっとも適合した方程式として広く用いられている。
ついで1946年にレフ・ランダウはブラソフの扱いを改良して、ブラソフ方程式をラプラス変換を用いて解く手法を編み出し、その結果、プラズマ振動にはこんにちランダウ減衰と呼ばれる現象があることを示した。このランダウの手法はこんにちのプラズマ理論のもっとも基本的手法として定着している。
プラズマの研究は1950年代から大きく加速した。その原動力はエネルギー源としての熱核融合の研究と宇宙空間物理学の進展である。熱核融合研究は 1950年代の初めに始まり、世界的協力のもとで行われてきたが、最近になって熱核融合に必要な条件（温度1億度、粒子密度1020 / m3-）を満たす核融合プラズマが生成されて科学的実証が達成された。そして、次の段階のシステムとしての核融合炉が実現可能であることを示す工学的実証を目的として、2005年、国際熱核融合実験炉（ITER）をフランスに建設することが決まった。
一方、宇宙空間物理学においては、ロケットや人工衛星による探査の進展とともに地球外の空間ではプラズマが極めて重要な役割を演じていることが解ってきて、プラズマのマクロな行動を記述する磁気流体力学が発達し、地球磁気圏の構造の解明などの大きな成果をあげた。
1970年に宇宙空間プラズマの研究者であるハンス・アルヴェーンが「磁気流体力学の基礎研究、プラズマ物理学への応用」によってノーベル物理学賞を受賞した。
そのほかプラズマは、プラズマ・ディスプレイを始めとする数多くの応用によって、日常生活にも密接にかかわってきている。
身近なプラズマ
一般に気体中で放電することによって生成される。 身近なプラズマの例としては、点灯している蛍光灯の内部も水銀ガスがプラズマになったものである。このことはグロー放電を起こしてそれからクルックス管である蛍光灯内のアルゴンやキセノン等に経路状に電流が流れ発光する事と同じである。なお、このグロー放電は放電プラズマの一種である。 また、我々の生活に必要不可欠な火（燃焼炎）もプラズマの一種である。他に強力な磁界をもつ高圧鉄塔の電線の周りには同心円状にプラズマが発生する。また、地下水脈で水が勢いよく岩盤にぶつかることでその空洞内に発生すると言われている。
一般に気体中で放電することによって生成される。 身近なプラズマの例としては、点灯している蛍光灯の内部も水銀ガスがプラズマになったものである。このことはグロー放電を起こしてそれからクルックス管である蛍光灯内のアルゴンやキセノン等に経路状に電流が流れ発光する事と同じである。なお、このグロー放電は放電プラズマの一種である。 また、我々の生活に必要不可欠な火（燃焼炎）もプラズマの一種である。他に強力な磁界をもつ高圧鉄塔の電線の周りには同心円状にプラズマが発生する。また、地下水脈で水が勢いよく岩盤にぶつかることでその空洞内に発生すると言われている。
電離層、オーロラ、太陽・恒星の内部、太陽風、星間物質、科学博物館によく展示されているプラズマボールなどもその例。
プラズマの種類と産業への応用
プラズマには高温プラズマ（プラズマを構成する粒子すべての温度が高い状態、熱プラズマ）と、低温プラズマ（電子温度のみが高い）があり、金属の内部や蛍光灯の内部は低温プラズマと見なされる。高温な熱プラズマは1～数万ケルビンにもなり、地球上のあらゆる物質を溶かしてしまうため、高融点の材料の開発が求められている。なお、種々のプラズマにより、核融合、プラズマディスプレイ、溶接、プラズマロケット、カーボンナノチューブをはじめとする立体構造を持つ様々な機能・特性を備えたハイテク新素材の生成技術など、その応用分野は広い。（右図 ： レインボー プラズマ ボール 実験装置）
プラズマボールが放電によって電界と磁界を生み出す性質や、発生している電磁波を視覚的に捉えやすいことなどもあって、次世代型の健康的な電化生活環境を構築するための基礎研究用の実験装置として用いられている例もある。
半導体内での電子と正孔や、金属内の電子の振る舞いはプラズマと酷似しているため、固体プラズマと呼ばれる。
ダストプラズマ
強結合プラズマ物理の一領域に見られるダストプラズマは、プラズマ中に微粒子が混在した状態を指す。条件が整うとクーロン結晶と呼ばれる規則的な構造を持つ微粒子集団などが、自己組織化されていく。生物の分子組織化を手本として、散逸構造形成を利用することで、ナノメーターからサブミリメーターにいたるメゾスコピック領域におけるパターン化された高分子集合体の階層的な自己組織化を行い、エネルギーサイクルを有するマイクロメーターサイズの上位構造物へと成長させることによって、プラズマ中に光制御型の量子演算素子群を自律生成させながら逐次電路を書き換えていく、自発的秩序形成（自己組織化）機能を有する情報処理システムが構築可能となる。
強結合プラズマ物理の一領域に見られるダストプラズマは、プラズマ中に微粒子が混在した状態を指す。条件が整うとクーロン結晶と呼ばれる規則的な構造を持つ微粒子集団などが、自己組織化されていく。生物の分子組織化を手本として、散逸構造形成を利用することで、ナノメーターからサブミリメーターにいたるメゾスコピック領域におけるパターン化された高分子集合体の階層的な自己組織化を行い、エネルギーサイクルを有するマイクロメーターサイズの上位構造物へと成長させることによって、プラズマ中に光制御型の量子演算素子群を自律生成させながら逐次電路を書き換えていく、自発的秩序形成（自己組織化）機能を有する情報処理システムが構築可能となる。
現時点では、閉ざされた放電管内に微粒子のダストを散布して、たとえば静電複写機が文字や図形を描くような感じで、散逸構造を有する逐次書き換え可能な小規模の立体的電路を生成できるレベルに過ぎないが、将来的には、プラズマで出来ている恒星やプラズマで満たされた広大な宇宙空間そのものを、巨大な量子コンピュータに作り替える壮大な構想も描かれている。最終的には、イリヤ・プリゴジンやエリッヒ・ヤンツらによって示唆された、自己組織化する宇宙全体を人類がその手で制御する究極のテクノロジーに到達すると目される、プラズマ宇宙論とも関わりを持つ最重要の研究領域である。
実験装置で作り出される特殊なプラズマ
一般には電気的中性を保つとされるプラズマだが、超伝導ソレノイドコイルで作り出した磁場内に、リング状の電極を配置したトラップ装置を使えば、磁界と電界の力を重ね合わせて、非中性状態のプラズマを何もない空中で捕獲することが出来る。このようなトラップ内に電子ビームを照射すると、電子のみで構成された電子プラズマを一定空間内に閉じ込めて高密度に蓄積することも可能になる。
一般には電気的中性を保つとされるプラズマだが、超伝導ソレノイドコイルで作り出した磁場内に、リング状の電極を配置したトラップ装置を使えば、磁界と電界の力を重ね合わせて、非中性状態のプラズマを何もない空中で捕獲することが出来る。このようなトラップ内に電子ビームを照射すると、電子のみで構成された電子プラズマを一定空間内に閉じ込めて高密度に蓄積することも可能になる。
このようにして集めた電子プラズマを減速材として用いて、陽電子を捕獲して蓄積することで、反物質プラズマを大量に生成して実験に用いる道が開けてくる。
プラズマの語源
英語のplasmaは母体，基盤，そして鋳型(mold)といった意味のギリシア語をもとにしている。放電現象が放電管の中で隅々まで広がる様子を見てラングミュアが命名したといわれている。元のギリシア語は宗教用語としても使われ、神に創造されたものといった意味で使われていたことから、神秘的なもの、霊的なものとも結び付けられ、エクトプラズム(ect plasm)といった用語もある。
英語のplasmaは母体，基盤，そして鋳型(mold)といった意味のギリシア語をもとにしている。放電現象が放電管の中で隅々まで広がる様子を見てラングミュアが命名したといわれている。元のギリシア語は宗教用語としても使われ、神に創造されたものといった意味で使われていたことから、神秘的なもの、霊的なものとも結び付けられ、エクトプラズム(ect plasm)といった用語もある。
オカルトとの関連性
オカルトへの解釈として高温プラズマが目撃されると火の玉と見られることや、プラズマから発せられる高磁場の脳波への影響により幻覚症状を引き起こす可能性があることから、UFOや霊、ミステリーサークルなど、あらゆる超常現象の原因であるとする説が、早稲田大学の大槻義彦教授をはじめとする著名人により唱えられている。
オカルトへの解釈として高温プラズマが目撃されると火の玉と見られることや、プラズマから発せられる高磁場の脳波への影響により幻覚症状を引き起こす可能性があることから、UFOや霊、ミステリーサークルなど、あらゆる超常現象の原因であるとする説が、早稲田大学の大槻義彦教授をはじめとする著名人により唱えられている。
