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2023 Fiscal Year Research-status Report

相対論的流体方程式の研究

Research Project

Project/Area Number 22K18671
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中村 誠  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (70312634)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2025-03-31
Keywords相対論的流体方程式 / 初期値問題 / 大域可解性 / 偏微分方程式論
Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き、流体についての非相対論的極限方程式について考察した。本研究は、一般相対論の研究を背景としており、そこでの典型的な双曲型方程式の一つである非線形クライン・ゴルドン方程式の研究に参考となる点がある。特に、非相対論的方程式を扱う場合には、非線形シュレディンガー方程式の解析方法との比較検討が有益となる場合がある。この観点から、解の減衰評価と非線形評価の比較検討を行った。定在解の解析のために、シュレディンガー方程式に対するエーレンフェストの定理を参考に、非相対論的極限方程式に対応する常微分方程式の解挙動の解析を行った。平坦でない空間における極限方程式の解法について、正曲率空間における一様評価の導出に取り組んだ。相対論的流体方程式について、関連するクライン・ゴルドン方程式を参考に、エネルギー評価の構成に取り組んだ。その評価を基に、小振幅時間大域解の構成方法を考察した。研究過程において、時空の膨張あるいは収縮から生じる線形項の係数が、時空の最大存在時間内に符号変化する可能性があることが分かり、この符号変化に対する解析方法を考察する必要が生じた。流体方程式において、この符号変化が生じる場合には、解の挙動自体も大きく変化する可能性があり、研究対象として継続して考察することとした。学会において関連する途中経過を発表すると共に、研究動向と研究手法における情報収集を行った。また、研究交流の活性化を通して課題解決を図ることを視野に、研究集会を開催した。研究集会においては、参加者より、現在の進捗状況についてアドバイスと関連文献の情報を得た。また、相対性理論に関する偏微分方程式論の先端研究を行っている研究者を招聘し、研究の進捗を図った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画に沿って進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後も計画に沿って研究を進める。

Causes of Carryover

当初、海外研究者の招聘を計画していたが、中国からの外国人研究者数名において、ビザの発給が間に合わないなどの問題が生じ、招聘に支障が生じた。ビザの発給状況が落ち着くまで、次年度に招聘を延期した。

  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Stanford University/The University of Texas RGV(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Stanford University/The University of Texas RGV
  • [Int'l Joint Research] 北京大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      北京大学
  • [Journal Article] Numerical accuracy and stability of semilinear Klein-Gordon equation in de Sitter spacetime2023

    • Author(s)
      T. Tsuchiya, M. Nakamura
    • Journal Title

      JSIAM Letters

      Volume: 15 Pages: 45-48

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the Cauchy problem for the Hartree type semilinear Schroedinger equation in the de Sitter spacetime2023

    • Author(s)
      M. Ichimiya, M. Nakamura
    • Journal Title

      Evolution Equations and Control Theory

      Volume: 12 Pages: 1602-1628

    • DOI

      10.3934/eect.2023028

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Cauchy problem for a semilinear ordinary differential equation in the homogeneous and isotropic spacetime2023

    • Author(s)
      M. Nakamura
    • Journal Title

      Tsukuba Journal of Mathematics

      Volume: 47 Pages: 153-189

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Remarks on global solutions on semilinear Klein-Gordon equations in Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker spacetimes2024

    • Author(s)
      M. Nakamura
    • Organizer
      Mathematical Physics Seminar, The University of Texas Rio Grande Valley.
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Global solutions of Klein-Gordon equation under the quartic potential in the de Sitter spacetime2023

    • Author(s)
      M. Nakamura
    • Organizer
      14th International ISAAC Congress, University of Sao Paulo, Campus Ribeirao Preto (Brazil)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On the Klein-Gordon equation under the quartic potential in the de Sitter spacetime2023

    • Author(s)
      M. Nakamura
    • Organizer
      Workshop on Nonlinear Hyperbolic PDEs, On the occasion of 60th birthday of Professor Yi Zhou, Tohoku University, Sendai, Japan.
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On small global solutions of Klein-Gordon equation under the quartic potential in the de Sitter spacetime2023

    • Author(s)
      M. Nakamura
    • Organizer
      神戸大学解析セミナー, 神戸大学.
    • Invited
  • [Presentation] Global solutions of Klein-Gordon equation under the quartic potential in the de Sitter spacetime2023

    • Author(s)
      M. Nakamura
    • Organizer
      大阪大学理学部数学教室談話会, 大阪大学.
    • Invited
  • [Funded Workshop] ``The 14th International ISAAC Congress,'' Session ``Partial Differential Equations on Curved Spacetimes,"2023

  • [Funded Workshop] ``Beijing-Osaka joint workshop for PDE and related topics,"2023

URL: 

Published: 2024-12-25  

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