Các dòng hình học mới trên đa tạp Riemann và ứng dụng cho các dòng Schrödinger-Airy

Science China Mathematics - Tập 57 - Trang 2247-2272 - 2014
XiaoWei Sun1, YouDe Wang2
1School of Statistics and Mathematics, Central University of Finance and Economics, Beijing, China
2Academy of Mathematics and Systems Science, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China

Tóm tắt

Trong bài báo này, chúng tôi định nghĩa một lớp các dòng hình học mới trên một đa tạp Riemann hoàn chỉnh. Dòng mới này liên quan đến phương trình Landau-Lifshitz tổng quát (hạng ba). Mặt khác, nó có thể được xem như một trường hợp đặc biệt của dòng Schrödinger-Airy khi đa tạp mục tiêu là một đa tạp Kähler có độ cong hình học phương vị (holomorphic sectional curvature) hằng số. Chúng tôi chứng minh sự tồn tại cục bộ của dòng mới trên một đa tạp Riemann hoàn chỉnh với một số giả định về tensor Ricci. Hơn nữa, nếu các đa tạp mục tiêu là Einstein hoặc một số loại không gian đối xứng cục bộ nhất định, chúng tôi thu được các kết quả toàn cục.

Từ khóa

#dòng hình học #đa tạp Riemann #phương trình Landau-Lifshitz #dòng Schrödinger-Airy #tensor Ricci #không gian đối xứng cục bộ

Tài liệu tham khảo

Bejenaru I, Ionescu A D, Kenig C E, et al. Global Schrödinger maps in dimensions d ⩾ 2: Small data in the critical Sobolev spaces. Ann Math, 2011, 173: 1443–1506 Chang N H, Shatah J, Uhlenbeck K. Schrödinger maps. Comm Pure Appl Math, 2000, 53: 590–602 Colliander J, Keel M, Staffilani G, et al. Sharp global well-posedness for KdV and modified KdV on ℝ and \(\mathbb{T}\). J Amer Math Soc, 2003, 16: 705–749 Date E, Jimbo M, Kashiwara M, et al. Landau-Lifshitz equation: Solitons, quasi-periodic solutions and infinite-dimensional Lie algebras. J Phys A, 1983, 16: 221–236 Ding Q, Wang Y D. Geometric KdV flows, motions of curves and the third-order system of the AKNS hierarchy. Internat J Math, 2011, 22: 1013–1029 Ding W Y. On the Schrödinger flows. Proc ICM Beijing, 2002, 283–292 Ding W Y, Wang Y D. Schrödinger flows of maps into symplectic manifolds. Sci China Ser A, 1998, 41: 746–755 Ding W Y, Wang Y D. Local Schrödinger flow into Kähler manifolds. Sci China Ser A, 2001, 44: 1446–1464 Friedman A. Partial Differential Equations of Parabolic Type. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall Inc., 1964 Fukumoto Y, Miyazaki T. Three-dimensional distortions of a vortex filament with axial velocity. J Fluid Mech, 1991, 222: 369–416 Gerdjikov V S, Kostov N A. Reductions of multicomponent mKdV equations on symmetric spaces of DIII-type. Symmatry Integrability Geom Methods Appl, 2008, 4: 29–58 Golubchik I Z, Sokolov V V. Multicomponent generalization of the hierarchy of the Landau-Lifshitz equation. Theo Math Phys, 2000, 124: 909–917 Hasegawa A, Kodama Y. Nonlinear pulse propagation in a monomode dielectric guide. IEEE J Quantum Elec, 1987, 23: 510–524 Hasimoto H. A soliton on a vortex filament. J Fluid mech, 1972, 51: 477–485 Helgason S. Differential Geometry, Lie Groups, and Symmetric Spaces. Providence, RI: Amer Math Soc, 2001 Hirota R. Exact envelope-soliton solutions of a nonlinear wave equation. J Math Phys, 1973, 14: 805–809 Meshkov A G, Sokolov V V. Integrable evolution equations on the n-dimensional sphere. Comm Math Phys, 2002, 232: 1–18 Moffatt H K, Ricca R L. Interpretation of invariants of the Betchov-Da Rios equations and of the Euler equations. Global Geom Turbulence, 1991, 268: 257–264 Nishiyama T, Tani A. Initial and initial-boundary value problems for a vortex filament with or without axial flow. SIAM J Math Anal, 1996, 27: 1015–1023 Onodera E. A third-order dispersive flow for closed curves into Kähler manifolds. J Geom Anal, 2008, 18: 889–918. Petersen P. Riemannian Geometry. New York: Springer Verlag, 1998 Ricca R L. Rediscovery of Da Rios equations. Nature, 1991, 352: 561–562 Rodnianski I, Rubinstein Y A, Staffilani G. On the global well-posedness of the one-dimensional Schrodinger map flow. Analysis PDE, 2009, 2: 187–209 Song C. The KdV curve and Schrödinger-Airy curve. Proc Amer Math Soc, 2012, 140: 635–644 Song C, Yu J. The Cauchy problem of generalized Landau-Lifshitz equation into S n. Sci China Math, 2013, 56: 283–300 Sun X W, Wang Y D. KdV geometric flows on Kähler manifolds. Internat J Math, 2011, 22: 1–62 Sun X W, Wang Y D. Geometric Schrödinger-Airy Flows on Kähler Manifolds. Acta Math Sin (Engl Ser), 2013, 29: 209–240 Tani A, Nishiyama T. Solvability of equations for motion of a vortex filament with or without axial flow. Publ Res Inst Math Sci, 1997, 33: 509–526 Taylor M E. Partial Differential Equations III: Nonlinear Equations. New York: Springer-Verlag, 1997 Tsuchida T. New reductions of integrable matrix partial differential equations: Sp(m)-invariant systems. J Math Phys, 2010, 51: 053511–27 Tsuchida T, Wadati M. The coupled modified Korteweg-de Vries equations. J Phys Soc Japan, 1998, 67: 1175–1187 Veselov A P. Finite-gap potentials and integrable systems on the sphere with a quadratic potential. Funct Anal Appl, 1980, 14: 48–50 Wang B, Han L, Huang C. Global well-posedness and scattering for the derivative nonlinear Schrödinger equation with small rough data. Ann Inst H Poincaré Anal Non Linéaire, 2009, 26: 2253–2281