De wiskundige natuurkunde, vaak afgekort als math-ph, vormt de brug tussen strikte wiskundige theorieën en de fundamentele wetten van het universum. In dit gebied worden complexe systemen uit de mechanica, statistische fysica en kwantumtheorie geanalyseerd met behulp van geavanceerde wiskundige methoden, zonder dat het direct om experimentele data gaat. Het gaat hier om het bouwen van een stevige theoretische basis die later kan worden getoetst aan de werkelijkheid.

Op Gist.Science vinden we al het nieuwste onderzoek op dit terrein rechtstreeks van arXiv. Wij verwerken elk nieuw voorpublicatiedocument in deze categorie om zowel een toegankelijke, alledaagse uitleg als een gedetailleerde technische samenvatting te bieden. Zo maken we de diepgaande inzichten van wiskundige fysici toegankelijk voor iedereen, van studenten tot experts. Hieronder vindt u de meest recente publicaties binnen dit fascinerende vakgebied.

Bessel-Gauss beams of arbitrary integer order: propagation profile, coherence properties and quality factor

Deze paper presenteert een nieuwe methode om Bessel-Gauss-bundels van willekeurige gehele orde te genereren in een gradiëntindexmedium, waarbij algebraïsche kwantummechanische technieken worden gebruikt om hun voortplanting, coherentie en kwaliteit te analyseren en de SU(1,1)-Lie-groep als karakteristieke symmetrie te identificeren.

S. Cruz y Cruz, Z. Gress, P. Jimenez-Macias, O. Rosas-Ortiz2026-02-23🔬 physics.optics

Investigating dynamics and asymptotic trend to equilibrium in a reactive BGK model

Dit artikel presenteert een numerieke studie van een BGK-model voor een mengsel van monatomische gassen met een reversibele chemische reactie, waarbij wordt aangetoond dat het aannemen van gelijke fictieve temperaturen voor de chemische bijdragen essentieel is voor de monotonie van de H-functie en de correcte entropieproductie, hoewel bij verre van evenwicht liggende starttemperaturen de relaxatie vertraagd verloopt en de H-functie in de beginfase niet monotoon is.

Giorgio Martalò, Ana Jacinta Soares, Romina Travaglini2026-02-23🔢 math-ph

Reaction-diffusion systems from kinetic models for bacterial communities on a leaf surface

Dit artikel presenteert een consistente afleiding van reactie-diffusievergelijkingen uit kinetische Boltzmann-vergelijkingen om niet-lineaire en kruis-diffusie-effecten te modelleren voor bacteriegemeenschappen op een bladoppervlak, waarbij de Turing-instabiliteit en patroonvorming analytisch en numeriek worden onderzocht.

Marzia Bisi, Davide Cusseddu, Ana Jacinta Soares, Romina Travaglini2026-02-23🔢 math-ph

Perturbative renormalisation of the Φ4ε4Φ^4_{4-\varepsilon} model via generalized Wick maps

Deze paper toont aan dat de perturbatieve renormalisatie van het Φ4ε4\Phi^4_{4-\varepsilon}-model voor willekeurige dimensies kan worden gereduceerd tot een eenvoudiger algebraïsche 'Wick-map' tussen polynomen, die Bell-polynomen genereert en gebruikmaakt van Bruned en Hous multi-indices om de complexe combinatoriek van Feynmandiagrammen te omzeilen.

Nils Berglund, Tom Klose, Nikolas Tapia2026-02-23🔢 math-ph

Turing instability and 2-D pattern formation in reaction-diffusion systems derived from kinetic theory

Dit artikel onderzoekt Turing-instabiliteit en tweedimensionale patroonvorming in reactie-diffusiemodellen die zijn afgeleid uit kinetische theorie voor gasmengsels, waarbij wordt aangetoond dat deze microscopische benadering geldige parameterbereiken biedt en een breder scala aan ruimtelijke structuren, zoals vlekken, strepen en hexagonale patronen, oplevert.

Stefano Boccelli, Giorgio Martalò, Romina Travaglini2026-02-23🔢 math-ph