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2018 年度 実施状況報告書

一様等方空間における非線形クライン・ゴルドン方程式の初期値問題の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0082
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)

研究期間 (年度) 2018 – 2020
キーワード偏微分方程式論 / 非線形 / 一様等方計量
研究実績の概要

当該年度は、本研究課題による渡航に向けた準備として、基課題研究に関する次の研究を行った。一様等方計量が表す膨張・収縮する空間において、非線形のクライン・ゴルドン方程式、非線形波動方程式と非線形分散型方程式の導出について考察した。導出した方程式のエネルギー評価と初期値問題の適切性理論の構築を通して、空間の膨張と収縮の特徴について考察し、その効果の定式化に取り組んだ。エネルギー評価においては消散項に着目し、空間膨張が消散効果をどのように引き起こすかの解明に取り組んだ。また、分散型方程式については、時間変数の適当な変換により、変数係数の方程式を定数係数の方程式に変換する方法を示した。初期値問題においては、方程式の解の存在における非線形指数と計量の関係を明らかにした。また、方程式の解の漸近挙動が空間変動により、どのような影響を受けるかを考察した。方程式の導出において、ラグランジュ形式と非相対論的極限に基づいた系統的な手法を用いることで、上記の非線形偏微分方程式の統一的な導出方法の構成に取り組んだ。 線形評価において、空間の膨張が消散効果を生み出すことを定式化して明らかにした一方で、非線形評価に関して、エネルギー評価に基づく実解析的評価を構成し、線形評価と非線形評価を組み合わせることで初期値問題の適切性理論の構築に取り組んだ。また、ド・ジッター空間における半線形拡散方程式の漸近挙動について解析した。本研究の成果を論文として投稿し、研究経過を国際研究集会と国内研究集会において発表した。また、相対論に係る数学的研究を行っている海外研究者と国内研究者を招聘して研究集会を開催し、関連研究を調査すると共に、研究討論によって本研究課題の進展を図った。特に、本研究課題による滞在先である共同研究者を招聘し、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

    (21件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 9件) 学会・シンポジウム開催 (4件)

  • [雑誌論文] Strichartz type estimates in mixed Besov spaces with application to critical nonlinear Shroedinger equations2019

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

      Journal of Differential Equations

      巻: 印刷中 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remarks on global solutions for the semilinear diffusion equation in the de Sitter spacetime2019

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura, Y. Sato
    • 雑誌名

      Hokkaido Mathematical Journal

      巻: 印刷中 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Cauchy problem for dissipative wave equations with weighted nonliner terms2019

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura, H. Wadade
    • 雑誌名

      New Tools for Nonlinear PDEs and Application

      巻: 印刷中 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the nonrelativistic limit of a semilinear field equation in a homogeneous and isotropic space2019

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

      Kyoto Journal of Mathematics

      巻: 印刷中 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the regularity of the semilinear term on the Cauchy problem for the Schroedinger equation2019

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

      Proceedings of the 11th ISAAC congress 2017

      巻: 印刷中 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the eects of spatial expansion and contraction on several semilinear partial dierential equations2018

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

      京都大学数理解析研究所講究録``非線形波動・分散型方程式''

      巻: 2093 ページ: 27-37

  • [学会発表] Remarks on a semilinear diffusion equation in homogeneous and isotropic spaces2019

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      Top global university project, Waseda workshop on partial differential equations 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global solutions for the semilinear diffusion equation in the de Sitter spacetime2019

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      Nonlinear Dispersive Equations in Kumamoto, 2019
    • 招待講演
  • [学会発表] Partial dierential equations in uniform and isotropic spaces2019

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      2018年度日本数学会東北支部会
    • 招待講演
  • [学会発表] Global solutions for a semilinear diusion equation in expanding or contracting spaces2019

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura and Y. Sato
    • 学会等名
      日本数学会年会
  • [学会発表] On the Navier-Stokes equations in homogeneous and isotropic spacetimes with a constant density of mass2019

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      日本数学会年会
  • [学会発表] On some effects of background metrics for several partial diffential equations2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      The 11th Mathematical Society of Japan, Seasonal Institute
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the dissipative effect of the spatial expansion for the semilinear diffusion equation2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      East Asian Conference in Harmonic Analysis and its Applications 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the Navier-Stokes equation and the elastic wave equations in uniform and isotropic spaces2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      Wayamba International Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the global solutions for the semi-linear diffusion equation in de Sitter spacetime2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura and Y. Sato
    • 学会等名
      Wayamba International Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Cauchy problem for Navier-Stokes equations in de Sitter spacetime2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      Workshop on Mathematical Sciences
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The asymptotic behavior of the semi-linear diffusion equation in de Sitter spacetime2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura and Y. Sato
    • 学会等名
      Workshop on Mathematical Sciences
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Lectures “A novel integral transform approach to PDEs in the curved spacetimes”2018

  • [学会・シンポジウム開催] Seminar “Analysis on Partial Differential Equations”2018

  • [学会・シンポジウム開催] 研究会“Partial Differential Equation and General Relativity” (Yamagata)2018

  • [学会・シンポジウム開催] 研究会“Partial Differential Equation and General Relativity” (Nagoya)2018

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公開日: 2019-12-27  

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