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非線形波動方程式の対称性と解の大域構造

研究課題

研究課題/領域番号 15740086
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 基礎解析学
研究機関京都大学 (2005)
名古屋大学 (2003-2004)

研究代表者

中西 賢次  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40322200)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード非線形波動 / 非線形分散型方程式 / 特異極限 / 散乱理論 / 非線形エネルギー / 双線形評価 / 非線形Schrodinger方程式 / Zakharov方程式 / 低エネルギー解 / 孤立波解 / 漸近安定性 / 保存則 / エネルギー空間 / 時空評価
研究概要

1.方程式の対称性とパラメータ変化における解の挙動:プラズマ中の非線形波動を記述するZakharov方程式およびKlein-Gordon-Zakharov系について、非線形Schrodinger近似における解の収束を調べた。逐次近似による双線形分散性から非線形エネルギーへ評価の重点を移すことで、昨年度の結果をさらに改良し、全ての有限エネルギー解についてエネルギーノルムでの強収束を示した。その手法は、滑らかさの低い空間での最小限の分散性評価、極限での誤差評価をこめた非線形エネルギー評価、及びそれらのFourier制限ノルムでの補間によって構成される。この改良は伝播速度の数が増えると更に強力であり、特に電磁気学的波動と熱力学的波動の違いによる2パラメータを持つベクトル値Zakharov系についても、エネルギー空間での一様な評価と亜音速・静電極限における強収束を得た。
2.非線形波動方程式の一般解の大域挙動:超流動などのモデルであるGross-Pitaevskii方程式の定数定常解の近傍で一般解の時間大域挙動を解析した。空間遠方で減衰しない定常解との相互作用は分散性に対する大きな障害となって、端的にはFourier空間における原点での特異性として、線形化作用素に現れる。分散性の弱い低次元、特に2次元空間においては、非線形Schrodinger方程式でも一般解の大域的解析は困難だが、昨年度発見した変数変換を更に改良することで、線形解と同様の分散性を示す大域解のクラスを構成することができた。技術的には、高周波でSchrodinger方程式、低周波で波動方程式に近い挙動を示す線形解の双線形分散性を幾何的に考慮した、時空での非停留位相評価が中心的役割を果たした。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] Scattering for the Gross-Pitaevskii equation2006

    • 著者名/発表者名
      Stephen Gustafson, Kenji Nakanishi, Tai-Peng Tsai
    • 雑誌名

      Mathematical Research Letters 13,no.2

      ページ: 273-285

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] From the Klein-Gordon-Zkharov system to the nonlinear Schrodinger equation2005

    • 著者名/発表者名
      Nader Masmoud1, Kenji Nakanishi
    • 雑誌名

      Journal of Hyperbolic Differential Equations 2,no.4

      ページ: 975-1008

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Endpoint Strichartz estimates and global solutions for the nonlinear Dirac equation2005

    • 著者名/発表者名
      Shuji Machihara, Makoto Nakamura, Kenji Nakanishi, Tohru Ozawa
    • 雑誌名

      Journal of Functional Analysis 219・1

      ページ: 1-20

    • NAID

      120006456908

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Asymptotic stability and completeness in the energy space for nonlinear schrodinger equations with small solitary waves2004

    • 著者名/発表者名
      Stephen Gustafson, Kenji Nakanishi, Tai-Peng Tsai
    • 雑誌名

      International Mathematics Research Notices 66

      ページ: 3559-3584

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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