Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634620)
Контекстум
.

Введение в теорию солитонов (150,00 руб.)

0   0
Первый авторНовокшенов В. Ю.
ИздательствоМ.: Институт компьютерных исследований
Страниц96
ID301454
АннотацияИзлагаются основные идеи современной теории нелинейных уравнений математической физики, а также методы их точного интегрирования, основанные на спектральных свойствах некоторых линейных дифференциальных операторов. Рассмотрены многочисленные приложения к задачам гидродинамики, нелинейной оптики и квантовой механики. Даются краткие исторические ссылки и обзор современных работ по теме.
Кому рекомендованоРабота построена в виде лекций для студентов старших курсов по специальности 010200 «Прикладная математика».
ISBN5-93972-100-1--
УДК534.2+530.145
ББК22.32
Новокшенов, В.Ю. Введение в теорию солитонов : учеб. пособие / В.Ю. Новокшенов .— Москва : Институт компьютерных исследований, 2002 .— 96 с. : ил. — ISBN 5-93972-100-1-- .— URL: https://rucont.ru/efd/301454 (дата обращения: 19.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

В. Ю. Новокшенов ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ СОЛИТОНОВ Учебное пособие Москва Ижевск 2002 УДК 534.2+530.145 Интернет-магазин http://shop.rcd.ru • физ ика • мат е ма т и ка • би о л ог ия • т е х ник а Новокшенов В.Ю. <...> Института механики УНЦ РАН, д-р физ.-мат. наук, профессор А.В.Жибер ISBN 5-93972-100-1 c Институт компьютерных исследований, 2002 http://rcd.ru В.Ю.Новокшенов, 2002 c Содержание Предисловие . <...> Дискретный спектр в обратной задаче рассеяния . <...> Классический или квантовый осциллятор, линеаризованная многочастичная задача, квантованный атом водорода, ньютоново решение задачи об орбитах планет, решение Онзагером двумерной задачи Изинга – это перечисление является почти исчерпывающим. <...> Среди недавних примеров – ограниченное решение эйнштейновых уравнений общей теории относительности [11], точное решение квантованного уравнения синус-Гордон utt − uxx =sinu, которое можно связать с моделью Изинга, и решение уравнений движения свободного твердого тела в N измерениях. <...> Эти математические объекты суть точные аналитические решения нелинейных уравнений математической физики, включая уравнение синус-Гордон, уравнение Кортевега-де Фриза (КдФ) ut+ +uux +uxxx =0 и другие [4]. <...> Впервые уравнение КдФ появилось еще в 1895 г. в теории волн на мелкой воде, теперь оно встречается в теории решеток, физике плазмыи магнитогидродинамике [12]. <...> Открытие Гарднером, Грином, Крускалом и Миурой в 1968 году замечательного факта, что для уравнения КдФ существует аналитический метод решения задачи Коши [2], и сделанное впоследствии открытие, показавшее, что аналогичные методы применимы к уравнению синус-Гордон и другим нелинейным уравнениям, вызвали революцию в математической физике 1970–80-х г. Некоторые из методов и подходов теории солитонов возникли в Уфе в научной школе, созданной профессором А.Б.Шабатом. <...> Расселлом Методу обратной задачи рассеяния для решения нелинейных эволюционных уравнений вида ut = K[u],где K[u] - некоторый нелинейный функционал от u(x, t), уже около тридцати лет <...>
Введение_в_теорию_солитонов.pdf
УДК 534.2+530.145 Интернет-магазин http://shop.rcd.ru • физ ика • мат е ма т и ка • би о л ог ия • т е х ник а Новокшенов В.Ю. Введение в теорию солитонов. — Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002, 96 стр. Излагаются основные идеи современной теории нелинейных уравнений математической физики, а также методыих точного интегрирования, основанные на спектральных свойствах некоторых линейных дифференциальных операторов. Рассмотренымногочисленные приложения к задачам гидродинамики, нелинейной оптики и квантовой механики. Даются краткие исторические ссылки и обзор современных работ по теме. Работа построена в виде лекций для студентов старших курсов по специальности 010200 «Прикладная математика». Научный редактор: член-корр. РАН В.В.Напалков. Рецензенты: Отдел дифф. уравн. Института математики УНЦ РАН, д-р физ.-мат. наук, профессор Л.А.Калякин; гл. науч. сотр. Института механики УНЦ РАН, д-р физ.-мат. наук, профессор А.В.Жибер ISBN 5-93972-100-1 c Институт компьютерных исследований, 2002 http://rcd.ru В.Ю.Новокшенов, 2002 c
Стр.2
Содержание Предисловие . . . ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 5 ЛЕКЦИЯ 1. .. .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 6 1. Открытие «большой уединенной волны» Дж.С. Расселлом .... ... .... .... .... ... .... . 6 ЛЕКЦИЯ 2. .. .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 12 1. Задача Ферми–Паста–Улама . .... .... .... ... .... . 12 ЛЕКЦИЯ 3. .. .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 18 1. Солитоныкак квазичастицы . .... .... .... ... .... . 18 2. Прямые методы интегрирования солитонных уравнений. Метод Хироты . . . .... ... .... . 21 ЛЕКЦИЯ 4. .. .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 24 ЛЕКЦИЯ 5. .. .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 28 1. Преобразование Беклунда .. .... .... .... ... .... . 28 ЛЕКЦИЯ 6. .. .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 34 1. Метод обратной задачи рассеяния . .... .... ... .... . 34 1.1. Преобразование Фурье . .... .... .... ... .... . 34 1.2. Пара Лакса для уравнения КдФ .... .... ... .... . 36 ЛЕКЦИЯ 7. .. .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 39 1. Прямая задача рассеяния ... .... .... .... ... .... . 39 2. Свойства данных рассеяния . .... .... .... ... .... . 41 ЛЕКЦИЯ 8. .. .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 44 1. Свойства данных рассеяния (продолжение) .... ... .... . 44 2. Коэффициент отражения и интегральная формула Коши .... . 46 ЛЕКЦИЯ 9. .. .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 49 1. Уравнение Гельфанда–Левитана–Марченко .... ... .... . 49 2. Формула обращения .. ... .... .... .... ... .... . 52 ЛЕКЦИЯ 10. . . . ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 55 1. Дискретный спектр уравненияШредингера .... ... .... . 55 1.1. Свойства дискретного спектра . .... .... ... .... . 56
Стр.3
4 ЛЕКЦИЯ 11. ЛЕКЦИЯ 12. ЛЕКЦИЯ 13. Содержание . . . ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 61 1. Дискретный спектр в обратной задаче рассеяния .... .... ... .... .... .... ... .... . 62 . . . ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 67 1. Законысохранения ... ... .... .... .... ... .... . 68 . . . ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 73 1. Уравнение синус-Гордон. Три модели ... .... ... .... . 73 1.1. Модель Скирма в теории поля . .... .... ... .... . 73 1.2. Поверхности постоянной кривизны.. .... ... .... . 75 ЛЕКЦИЯ 14. ЛЕКЦИЯ 15. ЛЕКЦИЯ 16. . . . ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 79 1. Три модели SG (продолжение) ... .... .... ... .... . 79 . . . ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 83 1. Уравнение синус-Гордон. Метод обратной задачи . ... .... . 83 . . . ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 89 1. Уравнение синус-Гордон. Взаимодействия солитонов .. .... . 89 1.1. Двухсолитонное решение .... .... .... ... .... . 89 1.2. Связанные состояния .. .... .... .... ... .... . 90 1.3. Взаимодействия солитонов ... .... .... ... .... . 92 Литература .. .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 95
Стр.4