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立方离焦非线性薛定谔方程中能量向高频的传递。 (英语) Zbl 1197.35265号

作者处理了非线性薛定谔方程:(-i\partial_tu+\Deltau=|u|^2),(u(0,x)=u_0(x))\(x\in\mathbb{T}^2=\mathbb{R}^2/(2\pi\mathbb{Z})^2),(环面)。薛定谔方程解(u)的两个守恒定律成立:
\[E[u](t):=\int_{\mathbb{t}^2}(2^{-1}|\nablau|^2+4^{-1{|u|^4)\,dx(t)=E[u'(0)\]

\[\int_{\mathbb{T}^2}| u | ^2 \,dx(T)=\ int_{\mathbb{T}^2}| u | ^2 \,dx(0),\]
对于所有\(t>0\)。索波列夫规范
\[\|u(t)\|_{H^s(\mathbb{t}^2)}:=\Biggl(\sum_{n\in\mathbb{Z}^2}\langle n\rangle^s|\widehat u(t,n)|\Biggr)^{1/2}\]
使用,其中\(langle n\rangle:=(1+|n|^2)^{1/2}\),和
\[\widehat u(t,n):=\int_{\mathbb{t}^2}u(t、x)\exp(-in\cdot x)\,dx。\]
定理。设(s>1)、(K\gg 1)和(0<delta\ll 1)。薛定谔方程存在整体光滑解(u(t,x)),时间(t>0)与(u_0,{H^s},leq\delta)和(u(t),{H_s},geq-K)。也就是说,映射的(H^s)不稳定性,
\[\inf_{delta>0}\Biggl(\limsup_{|t|\to\infty}\Bigl[\sup_{\|u_0\|H^s\leq\delta}\|u(t)\|_{H^s}\Bigr]\Biggr)=\infty,\]持有。
证明中使用的参数为:
(一)
设(v(t,x):=\exp(iGt)u(t,x)=\sum_{n\in\mathbb{Z}^2}a_n(t)\exp\{i(n\cdot x+|n|^2t)\}\)。然后
\[-i\partial_t a_n=Ga_n+\sum_{n1-n2-n}a{n1}上横线a{n3}\exp\{i\omega_4t\},\]
其中\(ω_1=|n_1|^2-|n_2|^2+|n_3|^2-| n|^2 \)。
(二)
通过选择\(G=-2\|u(t)\|_{L^2(\mathbb{t}^2)}\),\[-i\partial_t a_n=-a_n|a_n|^2+\sum_{n1,n2,n3\in\Gamma(n)}a_{n1}\上划线a_{N2}a_}n3}\exp(i\omega_4t),\tag{FNLS}\]
导出了(γ(n)={(n1,n2,n3)in(mathbb{Z}^2)^3:n1-n2+n3=n),(n1\neqn)。
(三)
通过在Gamma(n):omega_4=0}中使用(Gamma_{text{res}},(n)={(n1,n2,n3),作者给出了FNLS的共振截断,并使用了与频率集有关的参数:(Lambda\subset\mathbb{Z}^2)。

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55年第35季度 NLS方程(非线性薛定谔方程)
35B35型 PDE环境下的稳定性
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