Camassa-Holm方程

Camassa-Holm方程

《Camassa-Holm方程》是2008年科學出版社出版的圖書,作者是郭柏靈。

圖書信息

作 者: 郭柏靈 等 著 叢 書 名:現代數學基礎叢書出 版 社: 科學出版社ISBN:9787030217066出版時間:2008-08-01版 次:1頁 數:254裝 幀:平裝開 本:16開所屬分類:圖書 > 科學與自然 > 數學

內容簡介

《Camassa-Holm方程》給出該類方程的物理背景並闡述它的完全可積性。對該類方程的行波解作分類,獲得多種奇異孤立波解;給出該類方程的譜圖理論和散射數據;利用反散射方法,給出該類方程的多孤立子解。獲得該類方程的整體強解的存在性及整體弱解的存在性;得到該類方程柯西問題的局部適定性;研究它們的blow-up問題以及尖峰孤立子解的軌道穩定性。《Camassa-Holm方程》同時研究含尖峰孤立子的Degasperis-Procesi方程及b族方程,研究前一類方程激波的形成及動力學分析,給出b族方程的水波結構和非線性平衡關係,對Degasperis-Procesi方程的適定性給出具體證明。Camassa-Holm方程是一類十分重要而又特別的新型淺水波方程,有廣泛的套用背景。該類方程存在一類尖峰孤立子,並且它是完全可積的,具有雙哈密頓結構和Lax對。

《Camassa-Holm方程》適合數學、物理和力學專業的研究生、教師及相關領域的科研工作者閱讀。

作者簡介

郭柏靈,男,福建龍巖人。漢族,中共黨員,計算數學專家。1958年畢業於復旦大學數學系。歷任助教、助理研究員、副研究員、研究室主任。現任北京套用物理與計算數學研究所研究員、博士生導師,國家自然科學基金會數學專家組評審。2001年11月當選中國科學院數學與物理學部院士。在非線性發展方程方面,對力學及物理學中的一些重要方程進行了系統深入的研究,其中包括Landau-Lifshitz方程、Benjamin-Ono方程等非線性發展方程的大初值的整體可解性、解的唯一性、正則性、漸近行為以及爆破現象等,給出了系統而深刻的數學理論。在無窮維動力系統方面,成功地研究了一批重要的無窮維動力系統,給出了有關整體吸引子、慣性流形和近似慣性流形的存在性和分形維數精細估計等理論,提出了一種證明強緊吸引子的新方法,並利用離散化等方法進行理論分析和數值計算,展示了吸引子的結構和圖象。

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目錄

《現代數學基礎叢書》序

前言

第1章 Camassa-tolm方程的物理背景及完全可積性

1.1 Camassa—Holm方程的物理背景

1.2 Camassa—Holm方程的完全可積性

1.3 孤立子的實驗觀察及套用

參考文獻

第2章 Camassa-Holm方程的行波解

2.1 引言

2.2 符號

2.3 弱形式

2.4 幾類行波解

2.5 定理2.4.1的證明

2.6 參數的相關性

2.7 波長

2.8 尖峰孤立子的顯式公式

參考文獻

第3章 Camassa-Holm方程的散射及反散射

3.1 Camassa-Holm方程的散射

3.2 Camassa-Holm方程的解

參考文獻

第4章 Camassa-tolm方程的適定性問題

4.1 整體強解的存在性

4.2 整體弱解的存在性

4.3 Camassa-Holm方程的Cauchy問題在□中解的適定性

4.4 Camassa-Holm方程的blowup問題

4.5 尖峰解的軌道穩定性

參考文獻

第5章 Degasperis-Procesi方程激波的形成及動力學分析

5.1 引言

5.2 DP方程的激波尖峰解

5.3 尖峰,反尖峰和激波的形成

5.4 激波動力系統

5.5 概括說明

參考文獻

第6章 6族非線性淺水波方程的水波結構和非線性平衡

6.1 引言

6.2 6方程的歷史背景與一般性質

6.3 行波和廣義函式

6.4 6>0時pulson的相互作用

6.5 對任意6寬度α的尖峰

6.6 將尖峰動力系統加入黏性項

6.7 式(6.1.1)加了黏性和式(6.1.2)Burgersαβ演化的尖峰

6.8 尖峰散射和初始值問題的數值結果

6.9 結論

參考文獻

第7章 Degasperis-Procesi方程

7.1 引言

7.2 局部適定性

7.3 強解的爆破

7.4 強解的整體存在性

7.5 弱解的整體存在性和唯一性

7.6 新的結果和問題

參考文獻

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前言

眾所周知,淺水波在長波、小振幅條件下可得到KdV方程.實踐觀察、數值模擬和理論分析均證明了它屬於完全可積系統,具有孤立子光滑解.它的波形在相互作用中幾乎不變.從1834年英國力學家Russell第一次觀察到它,雖歷盡滄桑,對它的研究時起時落,但至今已成為孤立子理論的重要模型和支柱,對它的偏微分方程定性理論研究也已達到嶄新的階段。1993年,美國阿爾莫斯國家實驗室的Camassa和Holm推導出了另一類淺水波波動方程的孤立波解。這種孤立波解在波峰處不光滑,即出現了尖點,又稱孤立尖解.他們指出這是另一類完全可積系統。A.Constantin等研究了該方程尖孤立子的穩定性和相互碰撞問題,證實了這種孤立子和KdV方程的孤立子一樣,具有碰撞後不改變其形狀和速度等性質。之後,相繼找到了該系統的Lax對、無窮守恆律和散射及後演方法等。從1993年Camassa和Holm找到這種連續但不光滑的新型孤立子後,十多年來已引起了許多數學家和物理學家的關注和興趣,他們做了大量的理論研究工作,其中包括建立該方程的孤立子數學理論及A.Constantin等從偏微分方程定性研究建立有關該方程整體弱解、光滑解的存在唯一和它的漸近性質等一整套數學理論。我國學者也在這些方面開展了研究,取得了一些可喜的成果。

1999年,義大利的Degasperis和Procesi又從Camassa-Holm方程發現了另一類淺水波方程這類方程具有間斷的孤立子,它也屬於完全可積系統.這引起數學家和物理學家的震動和關注,並正式開始做深入的研究。

由上可以看出,完全可積系統的內容是相當豐富和複雜的,而對它的認識還是比較膚淺的。同時,也注意到從發現新的物理現象到不斷研究數學問題,數學的研究充滿著勃勃生機和活力。

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