معادلة ديم

في الرياضيات ، وتحديداً في نظرية السوليتونات ، تُعرف معادلة ديم ( HD ) بأنها معادلة تفاضلية جزئية من الدرجة الثالثة

uت=u3uxxx.{\displaystyle u_{t}=u^{3}u_{xxx}.\,}

غالباً ما تُكتب في شكل مكافئ لدالة ما v ذات متغير مكاني واحد وزمن واحد

vت=(v-1/2)xxx.{\displaystyle v_{t}=(v^{-1/2})_{xxx}.\,}

ظهرت معادلة دايم لأول مرة في كروسكال [ 1 ] وتنسب إلى ورقة بحثية غير منشورة لهاري دايم .

تمثل معادلة دايم نظامًا تتداخل فيه التشتت واللاخطية . أما معادلة ديناميكا الموجية فهي معادلة تطورية لاخطية قابلة للتكامل تمامًا، ويمكن حلها باستخدام تحويل التشتت العكسي . وهي تخضع لعدد لا نهائي من قوانين الحفظ ، ولا تمتلك خاصية بانليفيه .

ترتبط معادلة دايم ارتباطًا وثيقًا بمعادلة كورتيغ-دي فريس . وقد طبّق كلٌّ من سي إس غاردنر، وجيه إم غرين، وكروسكال، وآر إم ميورا معادلة دايم على حلّ المسألة المناظرة في معادلة كورتيغ-دي فريس . يرتبط زوج لاكس في معادلة هاري دايم بمؤثر ستورم-ليوفيل . ويحوّل تحويل ليوفيل هذا المؤثر طيفيًا إلى مؤثر شرودنغر . [ 2 ] وبالتالي، من خلال تحويل ليوفيل العكسي، تُحوَّل حلول معادلة كورتيغ-دي فريس إلى حلول لمعادلة دايم. ويُمكن إيجاد حلّ صريح لمعادلة دايم، صالح في فترة محدودة، بواسطة تحويل باكلوند الذاتي. [ 2 ]

u(ت،x)=[-3α(x+4α2ت)]2/3.{\displaystyle u(t,x)=\left[-3\alpha \left(x+4\alpha ^{2}t\right)\right]^{2/3}.}

ملحوظات

  1. معادلات الموجة غير الخطية لمارتن كروسكال . في: يورغن موزر (محرر)، الأنظمة الديناميكية، النظرية والتطبيقات، المجلد 38 من سلسلة محاضرات في الفيزياء، الصفحات 310-354. هايدلبرغ. سبرينغر. 1975.
  2. 1 2 Fritz Gesztesy and Karl Unterkofler , Isospectral deformations for Sturm–Liouville and Dirac-type operators and associated nonlinear evolution equations, Rep. Math. Phys. 31 (1992), 113–137.

مراجع

  • سيرسينياني، كارلو ؛ ديفيد هـ. ساتينجر (1998). حدود القياس ونماذج العمليات الفيزيائية . بازل: دار نشر بيركهاوزر. ISBN 0-8176-5985-4.{{cite book}}: CS1 maint: publisher location ( link )
  • كيشيناسامي، ساتياناد (1996). المعادلات الموجية غير الخطية . مارسيل ديكر. رقم ISBN 0-8247-9328-5.
  • جيزتسي، فريتز؛ هولدن، هيلج (2003). معادلات السوليتون وحلولها الجبرية الهندسية . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 0-521-75307-4.
  • أولفر، بيتر ج. (1993). تطبيقات زمر لي على المعادلات التفاضلية، الطبعة الثانية . سبرينغر-فيرلاغ. ISBN 0-387-94007-3.