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旋律湍流。 (英语) Zbl 1436.81095号

一个共振非线性方程\[i\frac{d\alpha_j}{dt}=\sum_{S=j}^\infty\sum_{k=0}^S C^S_{jk}\bar{\alpha}{S-j}(t)\alpha_k(t)\ alpha_{S-k}(t)\标记{1}\]这是在偏微分方程的弱非线性分析中出现的,其线性扰动的频谱是高度共振的。引言中以一维薛定谔方程线性化问题为例,采用随机张量理论对此进行了说明。
主要的主题是(1)解的湍流性质,它可以作为时间上的幂级数来求解。当随机化这个幂级数时(参见[R.M.五月模型生态系统的稳定性和复杂性。作者作了新的介绍。第二版,新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社(2001;Zbl 1044.92047号)]),出现了用于量化湍流级联强度的平均Sobolev范数的费曼类微扰理论。结果表明,在许多初始激发低寿命模型的极限下,该扰动的每个阶的主导项都由melonic图给出(§4,定义1,参见[R.古罗,随机张量。牛津:牛津大学出版社(2017;兹比尔1371.81007)]). 作者说,melonic近似已经被称为Dirac相互作用近似[R.H.Kraichnan先生,J.数学。物理学。2, 124–148 (1961;Zbl 0268.76038号)],它尚未应用于本文所考虑的强共振系统。
对于模型(1),本文证明了melonic近似显示能量级联在Sobolev范数增长意义下,至少在一定的初始时间间隔内(§2定理1和§4中证明的定理2)。
Sobolev范数由\(S_\gamma(t)=\sum_rr^\gamma\bar{\alpha}_r(t)\alpha_r(t)=\sam_{n\ge0}S_{\gamma,n}t^n)引入。施加协方差(§2(11)),族(C^S_{jk}}{S\in\mathbb{N}})可以重新编码为随机高斯系综,为(alpha_j)画出了初始条件(§2,(12),(13),(14))。那么本文研究的主要量是平均Sobolev范数{宋体}_\伽马(t)=(S_\gamma(t)){C,\alpha}=\sum_{n\text{even}}\bar{s}_{\gamma,n}t^n\)。由melonic近似得到的相应量用\(S_gamma^{melo}(t)\)等表示。然后本文的主要定理是定理1.平均Sobolev范数的主导增长为{宋体}_\gamma(t)正是melonic图,相应的逼近(S_gamma^{melo}(t。定理2对于任何\(\gamma>1\),存在一个常数\(\delta\),使得\(S_\gamma ^{melo}(t)\)在时间上对于\(t\in[0],\delta]\)单调增长。
在解释了如何在§2.2中随机化幂级数之后,在§2.2–2.3中解释了费曼类扰动的树展开。然后从Sobolev范数出发,定义了树(T)和图(G)的振幅(A_r(T))和(A_r(G))(§2(26),(37))。
§3给出了微扰理论中第一个非平凡阶(t^2)阶振幅的显式计算。总之,有三种类型的图具有非平凡振幅,而其他类型的图则具有平凡振幅。基于这一事实,情节图在§4(定义1)中进行了定义\(A_r(G))可以用面动量来解释(引理3在附录A中得到证明)。根据这个事实,固定顺序的(A_r(G))和作为(n到infty)的(A_(G)从上面被(n^{-d(G})(命题1)所限定。然后,证明了melonic图都是支配图,只有支配图(命题3)和(S_gamma^{melo}(t))的局部分析性(命题4),最后一节§4证明了定理1和定理2。

MSC公司:

81T15型 量子场论问题的微扰重整化方法
81T18型 费曼图
81T20型 弯曲时空背景下的量子场论
55年第35季度 NLS方程(非线性薛定谔方程)
35B34型 PDE背景下的共振
81层32 量子场论的矩阵模型和张量模型
81伏73 量子理论中的玻色系统
78A37飞机 离子阱
82B26型 平衡统计力学中的相变(一般)
34L40码 特殊的常微分算子(Dirac、一维Schrödinger等)
46E36型 度量空间上的Sobolev(及类似类型)函数空间;度量空间分析
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