非线性物理:孤波物理 如果p和(p是可积的,则对空间x积分上式得到: ∫=-p此,=0 ["pdx const. 上述推理可以一般化:函数T是密度,X是通量,它们不含对t 的导数项,则有下面的守恒律存在: ar ax =0 Ot ·应用到u)的演化,T和X可以是x,5山,,的函数,但 必须与山,无关,只要: X→c0nst.ifx→0
非线性物理:孤波物理 • 如果 和 (v)x是可积的,则对空间 x 积分上式得到: • 上述推理可以一般化:函数 T 是密度,X 是通量,它们不含对 t 的导数项,则有下面的守恒律存在: • 应用到 u(x,t) 的演化,T 和 X 可以是x, t, u, ux, uxx, …的函数,但 必须与 ut 无关,只要:
非线性物理:孤波物理 就有下式和对应的运动常数: 7)-0→1-conSI. ·对KdV方程,作如下代换,就可以得到第一个守恒律: 4,-6u4x+4r=0→T=,X=ug-3u2 OT ax =0 "udx const.mass Ot Ox 因为u与浅水波幅度正比,所以上式就是质量守恒。 将KdV方程两端乘以2u,得到:
非线性物理:孤波物理 • 就有下式和对应的运动常数: • 对 KdV方程,作如下代换,就可以得到第一个守恒律: • 因为u与浅水波幅度正比,所以上式就是质量守恒。 • 将KdV方程两端乘以 2u,得到:
非线性物理:孤波物理 a (2)+ at (2uu-u-4r3)=0 Ox 如果作下面的代换,并再次拥到守恒律: aT ax T=u2,X=24-u2-4 =0 Ot Ox ·因为与水波幅度(质量)正比,而幅度又与速度正比,自然得到 动量守恒: ["u'dx const.momentum 再对KdV方程施加运算:3u2×(Kd)+w×KdV)/ax,得到: 32(u,-6u4,+m)+L:0x (u,-6nux+ux)=0
非线性物理:孤波物理 • 如果作下面的代换,并再次拥到守恒律: • 因为 u 与水波幅度(质量)正比,而幅度又与速度正比,自然得到 动量守恒: • 再对KdV方程施加运算:3u2(KdV)+ux(KdV)/x,得到:
非线性物理:孤波物理 变换一下,运算一下: 2 a 9 0x2 =0 Ot Ox ∫r+=cons.-eneg 这是能量守恒!对于一个准粒子系统,全了! 已经证明,KV方程有无穷个守恒律,但物理意义就不清了!
非线性物理:孤波物理 • 变换一下,运算一下: • 这是能量守恒!对于一个准粒子系统,全了! • 已经证明,KdV方程有无穷个守恒律,但物理意义就不清了!