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2018 Fiscal Year Research-status Report

変分法による周期軌道の個数評価と分岐解析および複雑な軌道の存在証明

Research Project

Project/Area Number 18K03366
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

柴山 允瑠  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (40467444)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords変分法 / 3体問題 / 不変集合 / Arnold拡散 / 共鳴 / サドル-センター / ポテンシャル系 / 天体力学
Outline of Annual Research Achievements

ポテンシャル系において,孤立不変集合の位相的な性質を変分法により調べた.特に,孤立不変集合の次元の下からの評価を与えた.この結果はサドル-センターの平衡点近傍の局所的な解析を大域的な枠組みで新たな手法により解析したことによる.
(平面楕円)制限3体問題にKAM理論を適用したとき,共鳴により不変トーラスが壊れる.実際にKirkwood gapと呼ばれる小惑星の個数が極端に少ない部分はそれに対応する.Kirkwood gapに当初存在していた小惑星が別の領域に移動する現象は,Arnold拡散と関連させて数学的な説明がなされており,Kaloshin氏との共同研究によりArnold拡散によりKirkwood gapから移動し別の惑星に衝突する軌道が存在することを示した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

孤立不変集合への変分法の応用による結果はいくつか応用例を考えたあと論文執筆し投稿する予定である.
Kirkwood gapからの衝突軌道の存在は,次に捕獲軌道の存在を示せたら論文にする予定である.
以上のことから,順調に進展していると考える.

Strategy for Future Research Activity

孤立不変集合への変分法の応用はさらなる進展の可能性があり,今後拡張していく予定である.
Kirkwood gapからの衝突軌道の存在を示したが,次に惑星に捕獲される軌道の存在証明を目指す.
Guowei Yu氏との共同研究により,新たな舞踏解の存在証明や,変分法によるヘテロクリニック軌道の存在証明を目指す.

Causes of Carryover

学内予算により出張できたので,支出を抑えることができた.次年度にこれまでの成果を研究会や国際会議で発表するために,使用する予定である.

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] メリーランド大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      メリーランド大学
  • [Int'l Joint Research] 南開大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      南開大学
  • [Journal Article] Variational proof of the existence of brake orbits in the planar 2-center problem2019

    • Author(s)
      Yuika Kajihara and Mitsuru Shibayama
    • Journal Title

      Discrete and Continuous Dynamical Systems-A

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variational Construction of Orbits Realizing Symbolic Sequences in the Planar Sitnikov Problem2019

    • Author(s)
      Shibayama Mitsuru
    • Journal Title

      Regular and Chaotic Dynamics

      Volume: 24 Pages: 202~211

    • DOI

      10.1134/S1560354719020060

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-integrability of the spacial n-center problem2018

    • Author(s)
      Shibayama Mitsuru
    • Journal Title

      Journal of Differential Equations

      Volume: 265 Pages: 2461~2469

    • DOI

      10.1016/j.jde.2018.04.037

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Linear stability of periodic three-body orbits with zero angular momentum and topological dependence of Kepler’s third law: a numerical test2018

    • Author(s)
      Dmitrasinovic V、Hudomal Ana、Shibayama Mitsuru、Sugita Ayumu
    • Journal Title

      Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

      Volume: 51 Pages: 315101

    • DOI

      10.1088/1751-8121/aaca41

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 一般的な相互作用力による平面三体問題の非可積分性について2019

    • Author(s)
      山田淳二,柴山允瑠
    • Organizer
      日本数学会2019年度年会
  • [Presentation] 変分法による平面2中心問題におけるbrake軌道の存在証明2019

    • Author(s)
      梶原唯加,柴山允瑠
    • Organizer
      日本数学会2019年度年会
  • [Presentation] Variational construction of periodic and heteroclinic orbits in the planar Sitnikov problem2018

    • Author(s)
      Mitsuru Shibayama
    • Organizer
      HAMSYS 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Variational construction of periodic and heteroclinic orbits in the planar Sitnikov problem2018

    • Author(s)
      Mitsuru Shibayama
    • Organizer
      The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Variational construction of periodic and heteroclinic orbits in the planar Sitnikov problem2018

    • Author(s)
      Mitsuru Shibayama
    • Organizer
      BOSTON UNIVERSITY/KEIO UNIVERSITY WORKSHOP 2018- Dynamical Systems
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Non-integrability of the spatial n-center and restricted n+1-body problem2018

    • Author(s)
      Mitsuru Shibayama
    • Organizer
      Hamiltonian systems, from topology to applications through analysis II
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 平面 Sitnikov 問題における周期解とヘテロクリニック軌道について2018

    • Author(s)
      柴山允瑠
    • Organizer
      RIMS 研究集会「力学系 -理論と応用の融合-」

URL: 

Published: 2019-12-27  

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