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非線形楕円型方程式の線形化問題に関する新展開

研究課題

研究課題/領域番号 15K04951
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学解析
研究機関金沢大学

研究代表者

大塚 浩史  金沢大学, 数物科学系, 教授 (20342470)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードGel'fand問題 / 解の爆発 / Rellichの等式 / 点渦 / 渦点 / 平衡統計力学 / 線形応答理論 / インパルス応答 / 平均場極限 / Rellich の等式 / Gel’fand 問題
研究成果の概要

Gel’fand 問題と呼ばれる非線形偏微分方程式を中心に、その解の爆発現象の詳細な挙動を解明することに取り組んだ。特に、共形場理論に関係する「Rellich の等式」の活用限界を把握することを目標に計算を進めた。研究計画に従って計算結果は得られたが、残念ながらそれは期待した高い精度のものではなかった。しかし、状況を打開するために物理学者と共同研究を進め、方程式を統計力学の観点から考察し直し、線形応答理論という物理理論に基づく考察を進め、研究対象の離散近似として新規性のあるものを見出した。これは、対象とした現象に接近する新たな道を開いたと考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

残念ながら解明を目指した事実を示すには十分な結果は得られなかったが、改めて2次元 Gel’fand問題を共形場理論や点渦系など幾何学や統計力学の観点から幅広く考察することで、豊かな構造を発見することができた。高次元Gel’fand 問題にも統計力学的な観点が存在することは知られている。今後本研究課題の対象分野を進展させる可能性がある、新たな視点を発掘できたと考えている。なお、線形応答理論に基づく数学研究は少なく、得られた観点は当初の目標以上の展開を期待できると考えている。数学者と物理学者の共同研究も必ずしも一般的ではないので、双方にとって新規性のある分野融合型の共同研究の進展も期待できる。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] IMPAN(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] On the derivation of the mean field equation of the Gibbs distribution function for equilibrium vortices in an external field2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ohtsuka
    • 雑誌名

      RIMS Kokyuroku Bessatsu

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] On the linear response of equilibrium vortices2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ohtsuka
    • 学会等名
      第44 回偏微 分方程式論札幌シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the impulse response for solutions of two-dimensional Liouville type equations2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ohtsuka
    • 学会等名
      RIMS 共同研究(公開型)「偏微分方程式の臨界現象と 正則性理論及び漸近解析」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 2次元Liouville 型方程式の解のインパルス応答の詳細な構造につい て2019

    • 著者名/発表者名
      大塚浩史
    • 学会等名
      RIMS 共同研究(グループ型)「反応拡散方程式と非線形分散型方程式の解 の挙動」,
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the precise structure of the impulse response for solutions of two-dimensional Liouville type equations2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ohtsuka,Tadatsugu Hatori, and Yuichi Yatsuyanagi
    • 学会等名
      13th SIAM East Asian Section Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the impulse response for solutions of two-dimensional Liouville type equations2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ohtsuka,Tadatsugu Hatori, and Yuichi Yatsuyanagi
    • 学会等名
      The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications SS93: Recent trends in nonlinear PDEs
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 2次元Liouville型方程式の解のインパルス応答の詳細な構造について2018

    • 著者名/発表者名
      大塚浩史,八柳 祐一, 羽鳥尹承
    • 学会等名
      日本流体力学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Local asymptotic nondegeneracy for multi-bubble solutions to the biharmonic Liouville-Gel'fand problem in dimension four2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ohtsuka
    • 学会等名
      Roma Caput PDE
    • 発表場所
      Universita Sapienza di Roma
    • 年月日
      2017-01-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the asymptotic behavior of the solutions for the linearized biharmonic Liouville-Gel'fand problem in dimension four2017

    • 著者名/発表者名
      大塚浩史
    • 学会等名
      第8回拡散と移流の数理
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the fine asymptotic behavior of the solutions for the linearized Gel'fand problem2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ohtsuka
    • 学会等名
      Geometry of solutions of PDE's and its related inverse problems
    • 発表場所
      Tohoku University
    • 年月日
      2016-10-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the behavior of eigenfunctions for the linearized Gel'fand problem2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ohtsuka
    • 学会等名
      7th Euro-Japanese Workshop on Blow-up
    • 発表場所
      Institute of Mathematics of the Polish Academy of Sciences
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 大塚浩史のホームページ

    • URL

      http://www.bea.hi-ho.ne.jp/pickles/mp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] 金沢大学研究者情報

    • URL

      http://ridb.kanazawa-u.ac.jp/public/detail.php?id=4197&page=2&org2_cd=340200

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2021-02-19  

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