Физик Мэтт Ландреман из стартапа Type One Energy опубликовал на arXiv два семейства аналитических решений уравнений магнитогидродинамического равновесия. Эти данные опровергают гипотезу Гарольда Града от 1967 года, согласно которой гладкие трехмерные равновесия с непостоянным давлением плазмы невозможны без осевой симметрии.
Стеллараторы удерживают плазму с помощью внешних катушек сложной формы, что требует доказательства существования вложенных магнитных поверхностей. Ландреман вывел явные формулы для поля, тока и давления, используя модель GPT-6 Astra Pro. Результаты были подтверждены вручную и с помощью стандартного численного кода VMEC.
Первое семейство решений описывает конфигурацию с замыканием линий через два оборота, второе — с бесконечным навиванием линий, что ближе к рабочим режимам реакторов. Все величины выражены через элементарные функции без использования приближений, что доказывает принципиальную возможность существования сильно несимметричных равновесий.
Полученные формулы станут эталонными тестами для программ, проектирующих термоядерные реакторы. Скрипты для проверки расчетов выложены в открытый доступ. Несмотря на то, что вопросы о безвихревых полях и точной квазисимметрии остаются открытыми, один из старейших математических барьеров в физике плазмы преодолен.
