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準線形双曲型波動方程式系の初期値問題の未開の地~解の長時間存在となめらかさ~

研究課題

研究課題/領域番号 18K03365
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分12020:数理解析学関連
研究機関三重大学

研究代表者

肥田野 久二男  三重大学, 教育学部, 教授 (00285090)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードwave equation / null condition / weak null condition / global existence / blow up / combined effect / semilinear wave equation / Cauchy problem / critical regularity / Strichartz estimate / 時間大域解 / 非線形波動方程式系 / 非線形波動方程式 / 準線形波動方程式系 / 初期値問題 / nonlinear wave equations / nonlinear scattering
研究成果の概要

null conditionまたはweak null conditionをみたす非線形波動方程式系に対する初期値問題を考察した. null conditionに関する問題の場合には, Christodoulouが初期値に課していた空間遠方での減衰に関する条件を緩めることが出来た. weak null conditionに関する問題の場合には, 扱いが容易に見える3次の項が, 2次の項と共存する場合には臨界巾に相当しており, 時間大域解の存在を示す際の困難を生じさせていることを発見した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

2次および3次以上の高次の項の非線形項にもつ, 空間3次元における非線形波動方程式の時間空間大域的な解の存在・非存在を考察することは, 幾何学や数理物理学に現れる非線形方程式の解の存在・非存在への応用があり, 偏微分方程式論において重要な問題になる. 2次の項がnull conditionまたはweak null conditionを満たす場合が, 大域的な解の存在を目標とする立場からは大変に重要で, 今回の研究期間中に得られた諸結果は国際誌に発表されている. 既に海外の研究者による別のアプローチが考案されており, この方面の研究で存在感を放つ基本的な文献になるものと期待される.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 5件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Donghua University(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Donghua University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Donghua University(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Global existence for null-form wave equations with data in a Sobolev space of lower regularity and weight2022

    • 著者名/発表者名
      Kunio Hidano and Kazuyoshi Yokoyama
    • 雑誌名

      Hokkaido Mathematical Journal

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Global existence for a system of multiple-speed wave equations violating the null condition2022

    • 著者名/発表者名
      Kunio Hidano, Kazuyoshi Yokoyama, Dongbing Zha
    • 雑誌名

      Tohoku Mathematical Journal

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Global existence and blow up for systems of nonlinear wave equations related to the weak null condition2022

    • 著者名/発表者名
      Kunio Hidano and Kazuyoshi Yokoyama
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems

      巻: - 号: 9 ページ: 4385-4385

    • DOI

      10.3934/dcds.2022058

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Global solutions to systems of quasilinear wave equations with low regularity data and applications2020

    • 著者名/発表者名
      Dongbing Zha and Kunio Hidano
    • 雑誌名

      Journal de Mathematiques Pures et Appliquees

      巻: 142 ページ: 146-183

    • DOI

      10.1016/j.matpur.2020.05.006

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fractional derivatives of composite functions and the Cauchy problem for the nonlinear half wave equation2019

    • 著者名/発表者名
      Kunio Hidano and Chengbo Wang
    • 雑誌名

      Selecta Mathematica, New Series

      巻: 25 号: 1

    • DOI

      10.1007/s00029-019-0460-4

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Remarks on a system of quasi-linear wave equations in 3 D satisfying the weak null condition2019

    • 著者名/発表者名
      Kunio Hidano and Dongbing Zha
    • 雑誌名

      Communications on Pure and Applied Analysis

      巻: 18 号: 4 ページ: 1735-1767

    • DOI

      10.3934/cpaa.2019082

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Global existence for a system of quasi-linear wave equations in 3D satisfying the weak null condition 【掲載確定】2018

    • 著者名/発表者名
      Kunio Hidano and Kazuyoshi Yokoyama
    • 雑誌名

      International Mathematics Research Notices

      巻: - 号: 1 ページ: 39-70

    • DOI

      10.1093/imrn/rny024

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Space-time L^2 estimates, regularity and almost global existence for elastic waves2018

    • 著者名/発表者名
      Kunio Hidano and Dongbing Zha
    • 雑誌名

      Forum Mathematicum

      巻: 30 号: 5 ページ: 1291-1307

    • DOI

      10.1515/forum-2018-0050

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Global existence for a system of multiple-speed wave equations violating the null condition2021

    • 著者名/発表者名
      肥田野 久二男
    • 学会等名
      半田山偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Keel-Smith-Sogge estimates and nonlinear wave equations with minimal regularity2020

    • 著者名/発表者名
      肥田野 久二男
    • 学会等名
      東北大学大学院理学研究科数学専攻 談話会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global existence for null-form wave equations with data in a Sobolev space of lower regularity and weight2020

    • 著者名/発表者名
      肥田野 久二男、横山 和義
    • 学会等名
      日本数学会2020年度年会(中止になったが講演は成立している)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Space-time L^2 estimates, regularity and almost global existence for elastic waves2018

    • 著者名/発表者名
      肥田野 久二男
    • 学会等名
      東京理科大学理工学部数学科談話会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Space-time L^2 estimates, regularity and (almost) global existence for quasi-linear wave equations, after Keel-Smith-Sogge and Rodnianski. I, II2018

    • 著者名/発表者名
      肥田野 久二男
    • 学会等名
      名古屋偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global existence and regularity of solutions to systems of quasi-linear wave equations satisfying the null condition2018

    • 著者名/発表者名
      肥田野 久二男
    • 学会等名
      東北大学 応用数学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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