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2016 年度 実績報告書

解析学に基づくアインシュタイン方程式の総合研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H03940
研究機関山形大学

研究代表者

中村 誠  山形大学, 理学部, 教授 (70312634)

研究分担者 杉本 充  名古屋大学, 多元数理科学研究科, 教授 (60196756)
和田出 秀光  金沢大学, 機械工学系, 准教授 (00466525)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワード偏微分方程式 / 非線形 / アインシュタイン方程式 / 非線形場 / 初期値問題
研究実績の概要

本年度は、宇宙論における時空計量として非エルミート計量を考察し、計量と時空のガリレイ変換・回転変換・ローレンツ変換の間の関係について考察した。アインシュタインの重力場方程式の非エルミート計量および高次元空間への一般化に取り組み、宇宙原理の下で重力場方程式を満たす時空計量の導出を行った。宇宙論における宇宙項をダークエネルギーのモデルとして、完全流体のエネルギー・ストレステンソルを用いて時空計量を導出した。その時空における非線形場方程式の導出と、得られた方程式の初期値問題を考察し、空間の膨張と収縮がもたらす効果について偏微分方程式論を用いて研究した。非線形場方程式の非相対論的極限も考察した。また、次の研究も行った。尺度不変性の意味で臨界な相互作用を表す多項式型の非線形項を持つシュレディンガー方程式の初期値問題を考察した。初期値をソボレフ空間から与える場合、関数の正則性と非線形項のオーダーの関係を、方程式の構造から考えて最適となる条件の下で、時間大域解の存在について考察した。時間微分可能性も考慮したストリッカーツ評価の改良に取り組んだ。べき乗型で尺度不変な非線形項を持つシュレディンガー方程式の初期値問題を考察し、ソボレフ空間に属する初期値の高周波部分が十分小さければ初期値問題は時間大域解を持つことを示した。更に、Trudinger-Moser型の臨界指数関数型非線形項も考察し、初期値の高周波部分が小さければ時間局所解が得られることを示した。本研究の成果を論文として発表し、経過報告を国際研究集会と国内研究集会で発表するとともに、参加した研究者と研究動向・問題点・解決方法について研究討論を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初計画に沿って進展している。

今後の研究の推進方策

今後も計画に沿って研究を進める。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 9件、 招待講演 9件)

  • [国際共同研究] TU Bergakademie Freiberg(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      TU Bergakademie Freiberg
  • [国際共同研究] Zhejiang University(China)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Zhejiang University
  • [雑誌論文] Some effects of the spatial variance on the Cauchy problem for partial differential equations2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 雑誌名

      RIMS Kokyuroku Bessatsu

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the existence time of local solutions for critical semilinear Schroedinger equations in Sobolev spaces2017

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, M. Nakamura
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis: Real World Applications

      巻: 33 ページ: 168-180

    • DOI

      10.1016/j.nonrwa.2016.06.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remarks on the Rellich inequality2017

    • 著者名/発表者名
      Shuji Machihara, Tohru Ozawa, Hidemitsu Wadade
    • 雑誌名

      Mathematische Zeitschrift

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00209-016-1805-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Smoothing estimates for non-dispersive equations2016

    • 著者名/発表者名
      M. Ruzhansky, M. Sugimoto
    • 雑誌名

      Math. Ann.

      巻: 365 ページ: 241-269

    • DOI

      10.1007/s00208-015-1281-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extremisers for the trace theorem on the sphere2016

    • 著者名/発表者名
      N. Bez, S. Machihara, M. Sugimoto
    • 雑誌名

      Math. Res. Lett.

      巻: 23 ページ: 633-647

    • DOI

      10.4310/MRL.2016.v23.n3.a3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A survey on optimal smoothing estimates and trace theorems2016

    • 著者名/発表者名
      N. Bez, M. Sugimoto
    • 雑誌名

      Adv. Math.

      巻: 45 ページ: 801-816

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the effect of equivalent constraints on a maximizing problem associated with the Sobolev type embeddings in R^N2016

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata, Hidemitsu Wadade
    • 雑誌名

      Mathematische Annalen

      巻: 364 ページ: 1043-1068

    • DOI

      10.1007/s00208-015-1243-7

    • 査読あり
  • [学会発表] On the derivation of several second order partial differential equations from the Einstein equation2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都)
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-27
  • [学会発表] On the nonrelativistic limit of a semilinear field equation in uniform and isotropic space2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都)
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-27
  • [学会発表] Nonlinear field equations in the de Sitter spacetime and the Cauchy problem2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      Seminar ``Phenomena and Differential Equations''
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      2017-03-21 – 2017-03-22
  • [学会発表] Complex Ginzburg-type equations with semilinear terms as the nonrelativistic limit of field equations2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      Seminar ``Phenomena and Differential Equations''
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      2017-03-21 – 2017-03-22
  • [学会発表] On Klein-Gordon equations with power type and exponential type semilinear terms in moving spacetim2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      研究会``Recent topics on Partial Differential Equations''
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      2017-03-09 – 2017-03-10
  • [学会発表] Dissipative effects of the cosmological constant on semilinear Schr\"odinger equations and parabolic equations2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      研究会``Recent topics on Partial Differential Equations''
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      2017-03-09 – 2017-03-10
  • [学会発表] Spectral comparison of smoothing estimates and its applications2017

    • 著者名/発表者名
      M.Sugimoto
    • 学会等名
      Critical Exponents and Nonlinear Evolution Equation 2017
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都)
    • 年月日
      2017-02-21 – 2017-02-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimal smoothing estimates and a related PDE problem2016

    • 著者名/発表者名
      M.Sugimoto
    • 学会等名
      Al-Khorezmiy 2016
    • 発表場所
      ウズベキスタン・ブハラ州立大
    • 年月日
      2016-11-09 – 2016-11-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimal smoothing estimates and related topics2016

    • 著者名/発表者名
      M.Sugimoto
    • 学会等名
      Linear and Nonlinear Waves, No.14
    • 発表場所
      滋賀県立県民交流センター
    • 年月日
      2016-11-03 – 2016-11-03
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Cauchy problem for a semilinear field equation in complex coordinates2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      Workshop on Mathematical Sciences
    • 発表場所
      Wayamba University of Sri Lanka, Sri Lanka.
    • 年月日
      2016-08-21 – 2016-08-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the derivation of a semilinear field equation in a uniform and isotropic space2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      Wayamba International Conference
    • 発表場所
      Wayamba University of Sri Lanka, Sri Lanka
    • 年月日
      2016-08-19 – 2016-08-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimal trace theorems and a related PDE problem2016

    • 著者名/発表者名
      M.Sugimoto
    • 学会等名
      Fourier Analysis and Applications Workshop
    • 発表場所
      中国・Tsinghua Sanya International Mathematics Forum
    • 年月日
      2016-08-15 – 2016-08-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A criterion for the global boundedness of locally bounded integral operators2016

    • 著者名/発表者名
      M.Sugimoto
    • 学会等名
      4th East Asian Conference in Harmonic Analysis and Applications
    • 発表場所
      韓国・延世大学校
    • 年月日
      2016-08-01 – 2016-08-01
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Some effects of the spatial variance on the Cauchy problem for partial differential equations2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      RIMS研究集会「調和解析と非線形偏微分方程式」
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2016-07-04 – 2016-07-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On a derivation of partial differential equations based on the relativistic theory2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      信州大学偏微分方程式研究集会
    • 発表場所
      信州大学(長野県)
    • 年月日
      2016-06-17 – 2016-06-18
    • 招待講演
  • [学会発表] On the maximizing problem associated with Trudinger-Moser type inequalities2016

    • 著者名/発表者名
      Hidemitsu Wadade
    • 学会等名
      Bifurcations and Asymptotic Analysis of Solutions of Nonlinear Models
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2016-06-01 – 2016-06-05
    • 国際学会
  • [学会発表] On the nonrelativistic limits of semilinear field equations for complex metrics2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      研究会「Topics on Partial Differential Equations」
    • 発表場所
      京都産業大学(京都府)
    • 年月日
      2016-05-02 – 2016-05-02

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公開日: 2018-01-16  

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