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長距離型の非線型波動方程式系の大域解の漸近挙動に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17540157
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 基礎解析学
研究機関大阪大学

研究代表者

久保 英夫  大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50283346)

研究分担者 林 仲夫  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30173016)
松村 昭孝  大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (60115938)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 300千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード解析学 / 偏微分方程式論 / 非線型波動 / 偏微分方程式 / 長距離型摂動 / 漸近挙動 / 波動方程式
研究概要

本研究の目的は場の非線型性によって摂動を受けた波動関数の漸近挙動を解析し,その構造を明らかにする事である.場の非線型性が強すぎると,波動関数は有限時間のうちに発散してしまう事が知られている.逆に,非線型性の影響が弱い場合には,時間大域的に波動関数が存在し,その長時間挙動は摂動を全く受けていない波動関数にエネルギー・ノルムの意味で漸近する事が知られている.
本研究では,これらの中間的な場合,即ち,時間大域的に波動関数が存在するにも拘らず,時刻無限大において摂動を全く受けていない波動関数に漸近しないような場合に注目した.この様な現象を生み出す長距離型の非線型摂動を考察するには,まず,時刻無限大において斉次線型方程式の解に漸近しないような時間大域解を持つ非線型方程式を探し,次に,その非線型方程式の解の漸近挙動が一般に斉次線型方程式の解とは本質的に異なることを示す事が課題となる.この問題について,我々は幾つかの自明ではない具体例を見つける事に成功した.その様な非線型方程式の解の漸近挙動は,斉次線型方程式の解の漸近挙動と比較して,性質が悪い場合と良い場合に大別される.その違いは,非線型項の次数やその係数から決定されるある量の符号によって決定される.
前者の場合には,非線型方程式に斉次線型方程式の解を代入して得られる非斉次線型方程式の解がもとの解の挙動を特徴付ける事が分かった.一方,後者の場合の扱いはより難しく,その挙動は放射場の概念と強く結びついており,解の挙動を支配する方程式自体,二階の波動方程式から一階の常微分方程式へと大きく変化するのである.我々は,都合の良い常微分方程式の解を発見的に構成し,元の解の挙動を数学的に明らかにした.この様に長距離型の非線型摂動の影響は複雑かつ多様である事が確認された.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Decay estimates of a tangential derivative to the light cone for the wave equation and their application2008

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Katayama, Hideo Kubo
    • 雑誌名

      SIAM J. Math. Anal. 39

      ページ: 1851-1862

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decay estimates of a tangential derivative to the light cone for the wave equation and their application2008

    • 著者名/発表者名
      Soichiro, Katayama, Hideo, Kubo
    • 雑誌名

      SIAM J. Math. Anal 39

      ページ: 1851-1862

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotic behavior of solutions to semilinear wave equations with dissipative structure2007

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kubo
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems (Supplement)

      ページ: 602-613

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic behavior of solutions to semilinear wave equations with dissipative structure2007

    • 著者名/発表者名
      Hideo, Kubo
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems (Supplement)

      ページ: 602-613

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Note on weighted Strichartz estimates for Klein-Gordon equations with potential2007

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kubo and Sandra Lucente
    • 雑誌名

      Tsukuba J. Math. 31

      ページ: 143-173

    • NAID

      120005367988

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic behavior of solutions to semilinear wave equations with dissipative structure2007

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kubo
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems Supplement

      ページ: 602-613

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large time behavior of solutions to semilinear systems of wave equations2006

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kubo. Koji Kubota, and Hideaki Sunagawa
    • 雑誌名

      Math. Ann. 335

      ページ: 435-478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large time behavior of solutions to semilinear systems of wave equations2006

    • 著者名/発表者名
      Hideo, Kubo, Koji, Kubota, Hideaki, Sunagawa
    • 雑誌名

      Math. Ann 335

      ページ: 435-478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Large time behavior of solutions to semilinear systems of wave equations2006

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kubo, Koji Kubota, Hideaki Sunagawa
    • 雑誌名

      Math. Ann. 335

      ページ: 435-478

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Existence and asymptotic behavior of radially symmetric solutions to a semilinear hyperbolic system in odd space dimensions2006

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kubo, Koji Kubota
    • 雑誌名

      Chinese Ann. Math. Ser. B. 27

      ページ: 507-538

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Blowup for systems of semilinear wave equations in two space dimensions2006

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kubo, Masahito Ohta
    • 雑誌名

      Hokkaido Math. J. 35

      ページ: 697-717

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] On systems of semilinear wave equations with unequal propagation speeds in three space dimensions2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kubo
    • 雑誌名

      Funkcial. Ekvac. 48・1

      ページ: 65-98

    • NAID

      130000141245

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On the global behavior of classical solutions to coupled systems of semilinear wave equations2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kubo
    • 雑誌名

      Oper. Theory Adv. Appl. 159

      ページ: 113-211

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Large time decay of solutions to Burgers type equations2005

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi
    • 雑誌名

      Appl. Anal. 84・10

      ページ: 1005-1024

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Pointwise decay estimates for nonlinear wave equations in an exterior domain2008

    • 著者名/発表者名
      久保 英夫
    • 学会等名
      第25回 九州における偏微分方程式研究集会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2008-01-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Asymptotic behavior of solutions to semilinear systems of wave equations2005

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kubo
    • 学会等名
      第30回偏微分方程式論札幌シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2005-08-04
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Asymptotic behavior of solutions to semilinear systems of wave equations2005

    • 著者名/発表者名
      Hideo, Kubo
    • 学会等名
      the 30th Sapporo Symposium on Partial Differential Equations
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 年月日
      2005-08-04
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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