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李群在微分方程中的应用。 (英语) Zbl 0588.22001

数学研究生课程, 107. 纽约等地:Springer-Verlag。二十六、 第497页,158.00德国马克(1986年)。
这本书是数学家送给物理学家的一份精美礼物。我们将从这个角度对其进行审查。(物理学家当然很清楚群诱导的对称性的重要性。诺贝尔奖获得者E.维格纳认为物理的三个基本基础是:自然定律、初始条件和对称性。)
第1章“李群简介”(76页)介绍了流形、李群和代数、向量场和微分形式,并以斯托克斯定理结束。解决的例子阐明了主题,在本章的最后给出了练习。
第2章“微分方程的对称群”(90页)给出了计算偏微分方程和常微分方程对称群的方法。该方法在一维热方程、非线性Burgers方程、二维波动方程、三维欧拉理想流体方程上得到了验证。MACSYMA计算机软件系统可以帮助处理更复杂的方程及其系统的代数运算。再次,练习既扩展了文本,又提出了新问题。
第3章“群变解”(106页)是针对希望尽快分析其特定微分方程的物理学家而写的,但补充了严格的理由。求解的示例继续分析第2章的方程以及Korteweg-de-Vries方程。使用之前开发的仪器,可以在几页上严格涵盖尺寸分析。与其他章节一样,作者阐述了微分方程对称性的连续群方法的历史发展,主要评价了李、庞加莱、伯霍夫和奥夫桑尼科夫。
第4章“对称群和守恒定律”(46页)简要回顾了E.Noether的基准论文中给出的物理量守恒的变分法。对静电学和人体系统的完整示例进行了分析,并继续对两个空间维度的波动方程进行了分析。
第5章“广义对称性”讨论了根据作者的观点给出的Lie-Bäcklund变换的“误导性误称”。以空间维非线性波动方程、Burgers方程、开普勒问题、sine-Gordon方程、二维波动方程为例进行了分析。引入变分复形来求解反变分问题。
第6章“有限维哈密顿系统”(45页)是基于哈密顿方法在流体、等离子体和弹性介质中的重要性。作者提出了泊松和辛结构。在这些例子中,分析了物体问题和刚体运动。
第7章“发展方程的哈密顿方法”(34页)涉及发展方程的无限维推广。在示例中,分析了Korteweg-de-Vries和Euler理想流体方程。
参考文献(18页)涵盖了这本书的主题,从Lie 1874年的开创性论文到Champagne Winternitz 1985年的MACSYMA程序预印本,该程序用于寻找微分方程的对称性。
作者的书由Springer-Verlag出版,不仅保持了文本的高标准,而且保持了作品的高标准——排版由Arrowsmith提供,印刷和装订由Donneley提供。一个缺陷是:编目数据中包含了新的术语谎言组,而不是正确的谎言组。

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