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多维先验不稳定哈密顿系统中远离强共振的Arnold扩散。 (英语) Zbl 1266.37026号

作者考虑了哈密顿量形式为(H=H0+varepsilon H_1+O(varepsilen 2))的哈密顿系统,其中(H_0)是可积的并且满足适当的假设,特别是它必须是先验不稳定的,并证明了对于(C^r)-一般的时间周期扰动集(H_1)\杯足够大,如果(varepsilon)足够小,系统(H)表现出Arnold扩散,即系统的某些变量中的漂移,它与微扰参数无关。这种漂移发生在较小但独立于无强共振的区域。
所考虑的哈密顿量的形式如下\[H(y,x,v,u,t,varepsilon\]其中,\(x\in\mathbb{T}^n\),\(T\in\mathbb{T}\),\(y\in\overline{D}\subet \mathbb{R}^n\),其中\(D\)是具有紧致闭包的开子集,\(n\geq 1\)和\(u,v)\ in u\subet \mathbb{R}^2),其中\(u\)是开的。
未扰动可积哈密顿量(H_0)必须是以下形式\[H_0(y,v,u)=F(y,F(v,u\]并且函数(f)在u\mid f(v,u)=f(0,0)\}中的紧连通分量上必须有唯一的非退化鞍点哈密顿体系的分离性(U,dv\wedged du,f)正好是集合(gamma),并形成一个图形-右(gamma=\gamma^+\cup\gamma ^-)。此外,定义\(E(y)=H_0(y,0,0)\),矩阵\(偏^2 E/\偏y^2)对于所有\(y\ in \ overline{D}\)必须是非退化的。
扩散发生的区域(Q)定义如下。设\(nu=\部分E/\部分y)和\(上横线{nu}=(-\nu,1)^\top),频率向量。给定一个常数\(C>0)和\(k\in\mathbb{Z}^{n+1}\),\(k\neq0),共振区域\(S_0^k=\{y\ in D\mid\langlek,\overline{nu}(y)\rangle=0\}\)被称为\(C\)-strong if\(|k|\leqC \)。那么,\(Q)是一个连通域,其闭包位于\(D\setminus(\cup_{0<|k|\leqC}S_0^k)\)的连通分量中。
最后,需要一个关于(H_1)的假设,这个假设是根据写入与回路(伽马)相关的分离线图时从H_1获得的分裂势来表示的。这个条件对于\(C^r\)中的开稠密集是满足的
如果满足上述所有假设,那么对于任何(alpha\geq\alpha_0(n,r)),都存在(varepsilon_0,c_d,c_v>0),使得对于任何(0<varepsilen_0)和任何折线(chi\子集Q),具有长度间隔(varepsilon^{1/8})的哈密顿量(H)具有轨迹((y(t),x(t)、v(t)和u(t))),(t在[0,t]\中),使得曲线(y(t)),(t在[0,t]中)位于\(chi\)的\(c_d|\log\varepsilon|^{\alpha}\varepsilon^{1/4}\)-邻域中。此外,漂移时间(T)满足(c_vT\varepsilon/|\log\varepsilon|<\text{length}(\chi))。
定理的证明是基于分离线映射的使用;参见[作者,Physica D 116,No.1-2,21-43(1998;Zbl 1038.37049号)]).

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37J40型 有限维哈密顿系统的扰动,正规形式,小因子,KAM理论,阿诺尔扩散
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全文: 内政部