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運動論方程式における解の数理解析

Research Project

Project/Area Number 16J03963
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Mathematical analysis
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

坂本 祥太  京都大学, 人間・環境学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords偏微分方程式 / ボルツマン方程式 / 解の存在と一意性理論 / ベゾフ空間 / 初期値問題の適切性 / 非切断仮定
Outline of Annual Research Achievements

今年度は7月から8月にかけて香港中文大学(Chinese University of Hong Kong)の段仁軍(Duan Renjun)教授を訪問し、前年度に行った定常解まわりのボルツマン方程式の解の存在と一意性理論を深化させる研究を主に行った。
ボルツマン方程式は数学的には球面上と全空間での積分で定義される積分作用素を持つ微分積分方程式である。前年度の森本芳則教授との共同研究では、球面上・全空間それぞれの関数として積分核が特異性を持つ場合に、Chemin-Lerner空間と呼ばれるベゾフ空間と通常のL^pノルムを組み合わせた混合型のノルムが定義する関数空間において、方程式の解の存在と一意性、解の非負値性(初期条件が非負ならば解も非負であること)を証明した。
Duan教授との研究では、積分核は球面上の関数としては特異ではないが、全空間の関数としては強い(特に森本教授との共同研究で扱ったものより十分強い)特異性を持つケースを扱った。このような場合では、上の先行研究で扱ったような関数空間と同じものを使うのでは解が構成できないということがDuan教授との考察で判明したため、速度変数に関してL^2ベースでの議論であったのを重み付きL無限空間を用いることによってその困難を解消した。具体的には、重みの指数を高めることによって積分核の持つ特異性を吸収させ評価を閉じさせるというものである。このアイディアを先行研究の手法と組み合わせることによって、方程式の解の一位存在を証明することができた。この結果はKinetcis and Related Modelsに受理され2018年12月号に掲載予定である。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Solution to the Boltzmann equation in velocity-weighted Chemin-Lerner type spaces2018

    • Author(s)
      R.-J. Duan and S. Sakamoto
    • Journal Title

      Kinetics and Related Models

      Volume: 11-6

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Global solutions in the critical Besov space for the non-cutoff Boltzmann equation2016

    • Author(s)
      Y. Morimoto, S. Sakamoto
    • Journal Title

      J. Differential Equations

      Volume: 261 Issue: 7 Pages: 4073-4134

    • DOI

      10.1016/j.jde.2016.06.017

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Some remarks on the homogeneous Boltzmann equation with the fractional Laplacian term2016

    • Author(s)
      S. Sakamoto
    • Journal Title

      Osaka Journal of Mathematics

      Volume: 53 Pages: 621-636

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Solution to the Boltzmann equation in velocity-weighted Chemin-Lerner type space2018

    • Author(s)
      坂本祥太
    • Organizer
      若手のための偏微分方程式と数理解析
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 重み付きChemin-Lerner型空間におけるボルツマン方程式の解2018

    • Author(s)
      段仁軍、坂本祥太
    • Organizer
      日本数学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 重み付きChemin-Lerner型空間におけるボルツマン方程式の解2017

    • Author(s)
      坂本祥太
    • Organizer
      第43回発展方程式研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 希薄気体中における粘性摩擦の数理解析2016

    • Author(s)
      坂本祥太
    • Organizer
      第8回白浜研究集会
    • Place of Presentation
      南紀白浜 旅館むさし
    • Year and Date
      2016-11-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Chemin-Lerner空間に初期値をとるボルツマン方程式の時間大域解2016

    • Author(s)
      森本芳則、坂本祥太
    • Organizer
      日本数学会2016年度秋季総合分科会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2016-09-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ベゾフ空間上の拡大写像の転移作用素のスペクトル2016

    • Author(s)
      坂本祥太
    • Organizer
      RIMS研究集会 力学系とその関連分野の連携探索
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2016-06-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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