Главная > Гамильтонов подход в теории солитонов (Л.А. Тахтаджян, Л.Д. Фадеев)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

1) Полная интегрируемость модели Тода в периодическом случае была доказана в работах С. В. Манакова [3.7] и Г. Флашки [3.17-3.18], в которых использовалось представление Лакса с матрицей $\mathscr{L}$ вида (2.35):
\[
\mathscr{L}_{n m}=c_{n} \delta_{n, m+1}-p_{n} \delta_{n m}+c_{m} \delta_{n, m-1},
\]

где $\delta_{n+N, m}=\delta_{n, N+m}=\delta_{n m}$. Функции $\operatorname{tr} \mathscr{L}^{h}, k=1, \ldots, N$, образуют инволютивное семейство на фазовом пространстве модели и при этом $H=\frac{1}{2} \operatorname{tr} \mathscr{L}^{2}$. Матрица $L_{n}(\lambda)$ вида (1.8) была введена в [3.11].
2) Общее решение периодической модели Тода в терминах тэта-функций Римана было получено в работе [3.6]. Соответствующие канонические переменные типа действие – угол были веедены в [3.19].
3) Вспомогательная линейная задача (2.33) (при $N=\infty$ )
\[
\mathscr{L}\}=\lambda f
\]

I обратная задача для нее исследовались в работах [3.7], [3.17-3.18] (без обсуждения тонкостей, связанных с краем непрерывного спектра и условием (c)); см. также монографии [3.3] и [3.12]. В последней приведены и различные физические приложения модели Тода.
4) При $p_{n}=0$ уравнение (6.2) превращается во вспомогательную линейную задачу для введенной в § 1.2 модели Вольтерра
\[
c_{n+1} f_{n+1}+c_{n} f_{n-1}=\lambda f_{n} \text {, }
\]

где $c_{n}=7 \overline{u_{n}}$ (см. [3.7]). В этом случае коэффициенты перехода $a(z)$ и $b(z)$ удовлетворяют дополнительной инволюции
\[
a(z)=a(-z), \quad b(z)=-b(-z) .
\]

Уравнение (6.3) представляет собой решеточный аналог одномерного уравнения Шредингера и в этом качестве исследовалось в работе [3.15].
5) В непрерывном пределе уравиения движения модели Тода переходят в уравнение нелинейной струны
\[
\frac{\partial^{2} u}{\partial t^{2}}=\frac{\partial^{2} u}{\partial x^{2}}+\frac{\partial^{2} u^{2}}{\partial x^{2}}+\frac{\partial^{4} u}{\partial x^{4}},
\]

которое также интегрируется методом обратной задачи (см. [3.2]), а уравнения движения модели Вольтерра-в уравнение КдФ (см. [3.7], [3.3]). При этом представления нулевой кривизны для решеточных моделей переходят в соответствующие непрерывные аналоги.
6) Переменные типа действие – угол из $\$ 4$ (без учета дополнительных слагаемых в скобках Пуассона (4.32)-(4.33)) были введены в [3.8] (см. также [3.16]), где с самого начала использовался гамильтониан $\mathscr{F}$.
7) Интересную задачу представляет собой описание топологии фазового пространства $\mathscr{K}_{c}$ в терминах переменных $\rho(\theta), \varphi(\theta), \tilde{p}_{j}, \tilde{q}_{j}$ и соответствующей алгебры наблюдаемых.
8) Для моделей, у которых непрерывный спектр вспомогательной линейной задачи имеет край, вопрос о корректном выборе канонических асимптотических переменных для динамики солитонов (а также и мод непрерывного спектра) является нетривиальным (сравни с моделью НШ в случае конечной плотности). Для уравнения КдФ эта задача была решена в [3.14]. Методы этой работы могут быть, в принципе, применены к моделям Тода и НШ в случае конечной плотности.
9) Как и в случае моделей НШ и КдФ, для модели Тода можно ввести иерархию пуассоновых структур, начинающуюся со скобок Пуассона (1.3). Вторая пуассонова структура для модели Тода была введена в [3.13] и в

термннах пег еменных $p_{n}, u_{n}=e^{q_{n}-q_{n-1}}$ имеет вид
\[
\begin{array}{l}
\left\{p_{n}, u_{m}\right\}=-p_{n} u_{m}\left(\delta_{n m}-\delta_{n-1, m}\right), \\
\left\{p_{n}, p_{m}\right\}=u_{m}^{2} \delta_{n, m+1}-u_{n}^{2} \delta_{n, m-1}, \\
\left\{u_{n}, u_{m}\right\}=-u_{n} u_{m}\left(\delta_{n+1, m}-\delta_{n-1, m}\right) .
\end{array}
\]

В отличие от пуассоновой структуры (1.3), скобки Пуассона (6.6) допускают нетривиальную редукцию на подмногообразие $p_{n}=0$. Получающаяся пуассонова структура
\[
\left\{u_{n}, u_{m}\right\}=-u_{n} u_{m}\left(\delta_{n+1, m}-\delta_{n-1, m}\right)
\]

приводит к уравнениям движения модели Вольтерра
\[
\frac{d u_{n}}{d t}=u_{n}\left(u_{n+1}-u_{n-1}\right),
\]

если в качестве гамильтониана взять выражение
\[
H=\sum_{n} u_{n} .
\]

В непрерывном пределе $u_{n} \rightarrow 1-\Delta u(x)$ скобки Пуассона (6.7) переходят в скобки Пуассона (1.3.15) для модели КдФ.

Скобки Пуассона (1.2.18) для модели Вольтерра получаются из третьей пуассоновой структуры для модели Тода ограничением на подмногообразие $p_{n}=0$. В непрерывном пределе $u_{n} \rightarrow 1-\Delta^{2} u(x)$ они переходят во вторую пуассонову структуру для модели КдФ (см. § III. 10 части I).
10) Модель РЛ-Л и квадратичная алгебра скобок Пуассона были введены Е. К. Скляниным в работе [3.9]. Исследование этой модели в быстроубывающем случае было проделано в [3.1], где были описаны и переменные типа действие – угол.
11) Модель LSG была сформулирована в работах [3.4], [3.20]. В [3.10] было показано, что эта модель в быстроубывающем случае является вполне интегрируемой, и приведены переменные типа действие — угол.
12) В работах [3.1] и [3.10] было показано, что переменные типа дей. ствие – угол для моделей РЛ-Л и LSG совпадают со своими аналогами для моделей Л-Л и SG, и подчеркнуто, что этот факт обусловлен совпадением соответствующих $r$-матриц.
13) Использованная нами схема построения локальных гамильтонианов для моделей на решетке была развита в работах [3.5], [3.21]. Отметим, что рассмотренный в [3.10] гамильтониан из [3.5], [3.21] отличается от приведенного в $\S 5$.
14) При построении решеточного аналога модели Л-Л мы положили в основу построение матрицы $L_{n}(\lambda)$ из вспомогательной линейной задачи, удовлетворяющей фундаментальным скобкам Пуассона. Мы считаем, что этот принцип является наиболее удачным для построения интегрируемых решеточных аналогов непрерывных моделей.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru