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

Уравнения движения имеют вид
\[
\frac{d^{2} q_{n}}{d t^{2}}=e^{q_{n+1}-q_{n}}-e^{q_{n}-q_{n-1}},
\]

где $q_{n}$ – набор вещественных переменных, имеющих смысл координат классических частиц с одной степенью свободы. Типичные граничные условия выглядят следующим образом.
a) Условия свободных концов: $1 \leqslant n \leqslant N$,
\[
q_{0}=-q_{N+1}=+\infty .
\]
б) Қвазипериодические граничные условия
\[
q_{n+N}=q_{n}+c,
\]

где $c$-произвольная вещественная константа, не зависящая от $t$.
в) Быстроубывающие граничные условия
\[
\lim _{n \rightarrow-\infty} q_{n}=0, \lim _{n \rightarrow+\infty} q_{n}=c,
\]

где предельные значения принимаются достаточно быстро.
На самом деле условня в) являются скорее аналогамн условий конечной плотности для модели НШ (см. § I. 1 части I). Однако мы их называем быстроубывающими, так как разности $q_{n}-q_{n-1}$, входящие в уравнения движения, быстро убывают при $|n| \rightarrow \infty$.

Напбольший интерес для нас будут представлять граничные условия б) и в).

Уравнения движения модели Тода являются уравнениями Ньютона
\[
\frac{d^{2} q_{n}}{d t^{2}}=-\frac{\partial V}{\partial q_{n}}
\]

для системы $N$ одномерных частиц с потенциалом
\[
V(q)=\sum_{n}\left(e^{q_{n} q_{n-1}}-1\right),
\]

где суммирование ведется в соответствии с граничными условиями (т. е. возможен и случай $N=\infty$ ). Тем самым они являются

гамильтоновыми уравнениями с гамильтонианом
\[
H=\sum_{n} \frac{1}{2} p_{n}^{2}+V(q)
\]

на обычном фазовом пространстве с координатами $p_{n}, q_{n}$ и пуассоновой структурой
\[
\left\{p_{n}, p_{m}\right\}=\left\{q_{n}, q_{m}\right\}=0, \quad\left\{p_{n}, q_{m}\right\}=\delta_{n m} .
\]

Уравнения движения модели Тода допускают представление нулевой кривизны (2.1) – (2.2) с матрицами $L_{n}(t, \lambda)$ и $V_{n}(t, \lambda)$ следующего вида:
\[
L_{n}(\hat{\lambda})=\left(\begin{array}{cc}
p_{n}+\lambda & e^{q_{n}} \\
-e^{-q_{n}} & 0
\end{array}\right), \quad V_{n}(\lambda)=\left(\begin{array}{cc}
0 & -e^{q_{n}} \\
e^{-q_{n-1}} & \lambda
\end{array}\right) .
\]

Подробному обсуждению этого важного примера мы посвятим главу III.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru