Alfvén waves discovered by Hannes Alfvén (1942 Nature150 405) are fundamental electromagnetic oscillations in magnetized plasmas existing in the nature and laboratories. Alfvén waves play important roles in the heating, stability and transport of plasmas. The anisotropic nearly incompressible shear Alfvén wave is particularly interesting since, in realistic non-uniform plasmas, its wave spectra consist of both the regular discrete and the singular continuous components. In this Alfvén lecture, I will discuss these spectral properties and examine their significant linear and nonlinear physics implications. These discussions will be based on perspectives from my own research in both space and laboratory fusion plasmas, and will demonstrate the positive feedback and cross-fertilization between these two important sub-disciplines of plasma physics research. Some open issues of nonlinear Alfvén wave physics in burning fusion as well as magnetospheric space plasmas will also be explored.
アルヴェン波は、ハンネス・アルヴェン（1942年 Nature 150, 405）によって発見された、自然界および実験室において存在する磁化プラズマ中の基本的な電磁振動である。アルヴェン波は、プラズマの加熱、安定性、および輸送において重要な役割を果たす。異方性を有するほぼ非圧縮性のシア・アルヴェン波は、現実の非一様プラズマにおいて、その波動スペクトルが規則的な離散成分と特異な連続成分の両方から構成されるため、特に興味深い。本アルヴェン講演では、これらのスペクトル特性について議論し、その線形および非線形物理における重要な意義を考察する。これらの議論は、宇宙プラズマと実験室核融合プラズマの両方における自身の研究に基づくものであり、これら二つの重要なプラズマ物理学のサブディシプリン間の相互刺激と相乗効果を示すものである。さらに、燃焼プラズマおよび磁気圏宇宙プラズマにおける非線形アルヴェン波物理学の未解決問題についても探求する。