Geometric Wave Engineering. Theory of Higher-Order Pseudoparaboloids. Volume 1. Constructive Geometry: Recursive Constructions and Computational Apparatus
Description
В данной работе вводится и формализуется семейство аксиально-симметричных областей — псевдопараболоидов высшего порядка Ω_n и их строковых построений Ω_{n,m} — порожденных рекурсивной интервальной конструкцией над вертикальными и горизонтальными параболическими производными матрицами с фокальным параметром f и предельным радиусом R. Конструкция реализуется как итерации оператора C_R, действующего на пространстве 𝓘([0,∞)) непустых конечных объединений замкнутых интервалов, с последующей канонической операцией слияния, гарантирующей корректность функционалов площади и объема поперечных сечений. Мы устанавливаем основные геометрические свойства: неотрицательность и явную верхнюю границу M_n ≤ M_0 + Σ_{k=1}^{n−2} R_k, где M_0=max d и в стандартном вертикальном базовом случае M_0=R; Замкнутость и компактность Ω_n и Ω_{n,m} для любого конечного порядка n и конечного числа строк m; кусочно-гладкая форма образующей с конечным числом точек разрыва и конечной площадью поперечного сечения вблизи осевой вершины; и критерий связности, выраженный через граф пересечения сгенерированных интервалов. Выведены и численно проверены на эталонном примере (f = 2, R = 8, R_1 = 7, R_2 = 14, n = 4) выражения в замкнутой форме для фокусных точек сгенерированных параболических дуг произвольного конечного порядка. Вычисленная реализация рассматривается как воспроизводимый эталонный пример на Python для геометрии. Физические гипотезы (модальное ограничение, спектральные характеристики, добротность) явно отложены до последующей программы проверки волн и не заявлены в данном томе.
Files
Theory_of_Higher-Order_Pseudoparaboloids_Volume_1_EN.pdf
Files
(2.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:251f4184d69679e143a7a6cf8ae870d3
|
2.4 MB | Preview Download |
Additional details
Related works
- Compiles
- Other: 10.5281/ZENODO.19983291 (DOI)
- Other: 10.5281/ZENODO.19944381 (DOI)
- Other: 10.5281/ZENODO.19926174 (DOI)
- Is part of
- Other: https://vihrihaosa.ru (URL)
References
- V. Khaustov. Geometric Wave Engineering: Pseudo-Surfaces of Variable Negative Gaussian Curvature as a Geometric Basis for Programmable Wave Control. (2026). DOI: 10.5281/ZENODO.19983291.
- V. Khaustov. Geometric wave engineering of ring-localized states in open pseudo-hyperbolic cavities. (2026). DOI: 10.5281/ZENODO.19944381.
- V. Khaustov. Higher-Order Pseudohyperboloids with the Merge Operation: A Geometric Foundation for Programmable Wave Confinement. (2026). DOI: 10.5281/ZENODO.19926174.
- Hutchinson J. E. Fractals and self-similarity. Indiana University Mathematics Journal. 1981;30(5):713-747.
- Falconer K. Fractal Geometry: Mathematical Foundations and Applications. Wiley, 2003.
- Barnsley M. F. Fractals Everywhere. Academic Press, 1988.
- do Carmo M. P. Differential Geometry of Curves and Surfaces. Prentice-Hall, 1976.
- Kreyszig E. Differential Geometry. Dover Publications, 1991.
- Morse P. M., Ingard K. U. Theoretical Acoustics. Princeton University Press, 1968.
- Jackson J. D. Classical Electrodynamics. Wiley, 1999.
- Taflove A., Hagness S. C. Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method. Artech House, 2005
- Jin J. The Finite Element Method in Electromagnetics. Wiley, 2014.
- Joannopoulos J. D., Johnson S. G., Winn J. N., Meade R. D. Photonic Crystals: Molding the Flow of Light. Princeton University Press, 2008.
- Hsu C. W., Zhen B., Stone A. D., Joannopoulos J. D., Soljačić M. Bound states in the continuum. Nature Reviews Materials. 2016;1:16048.
- Vahala K. J. Optical microcavities. Nature. 2003;424:839-846. DOI: 10.1038/nature01939.
- Yariv A., Xu Y., Lee R. K., Scherer A. Coupled-resonator optical waveguide: a proposal and analysis. Optics Letters. 1999;24(11):711-713. DOI: 10.1364/OL.24.000711.
- Monk P. Finite Element Methods for Maxwell's Equations. Oxford University Press, 2003.
- Edgar G. A. Measure, Topology, and Fractal Geometry. 2nd ed. Springer, 2008.
- Marcuse D. Light Transmission Optics. Van Nostrand Reinhold, 1972.