再论统计物理基本方程——非平衡熵及其演化方程

由作为统计物理基本方程的时间反演不对称的Liouville空间 (即Γ空间 )反常Langevin方程或其等价的Liouville扩散方程出发 .推导出了Gibbs非平衡熵和Boltzmann非平衡熵的变化率、衡算方程、熵流、熵产生及熵增加定律 ;并进而首次推导出了Gibbs非平衡熵密度和Boltzmann非平衡熵密度随时空变化的非线性演化方程 ,它表明非平衡熵密度的变化方式 ,既有漂移 ,亦有典型的扩散 ,更有独特复杂的熵源产生 .在远离平衡态的非均匀系统内难以普遍证明各处的熵产生密度σ≥ 0 ,反之某些局域的σ可能为负     

试论统计物理基本方程

提出时间反演不对称的Liouville空间反常Langevin 方程或其等价的广义Linouville方程,作为统计物理的基本方程.此方程反映了统计热力学的运动规律是随机性的而非确定性的.由它出发推导出了非平衡熵、熵增加原理、平衡态系综、BBGKY扩散方程链、流体力学方程,如质量漂移扩散方程、广义Navier-StokeS方程等.所有这一切都是统一的严格的,不需增补任何假设.但是难以普遍证明所有非均匀的远离平衡态的孤立系统内各处的熵产生密度σ≥0.     

自对偶Yang-Mills方程的无穷多对称及其构成的圈代数及Virasoro代数

本文研究自对偶Yang-Mills方程(SDYM).通过利用其相应的特征值问题及无穷小意义下的“穿衣服方法”,我们得到了SDYM的无穷多对称,证明了由这些对称构成的集合的两子集合分别构成圈代数及Virasoro代数.     

谐振子势+δ势的Schrödinger方程的解析解

本文给出了一维谐振子势+δ势的Schrdinger方程在坐标表象中的解析解,并给出它们在能量表象中的代数表达式。讨论了能级的简并度以及与谐振子和δ势阱中粒子能级的关系。     

Burgers方程的新的强对称、对称和李代数

本文给出Bursers方程 u_t=u_xx+2uu_x的一个新的强对称φ,两个新的对称σ₀和∑₀,并进一步给出了新的两组对称σ_n=φⁿσ₀,∑_n=φ~n ∑₀(n=0,1,2,…)和原有的两组对称K_n和τ_n(n=0,1,2,…)一起所满足的李代数。     

Liénard方程在有限区间上极限环的存在唯n性定理

Liénard方程是工程技术中常见的一个重要方程,因此引起数学工作者的重视。1946年H.J.Eckweiler提出方程有无限多个环的猜想。后来H.S.Hochstadt与B.Stephon,R.N.D''Heedene等人在μ的特定限制下证明上述方程在|x|<(n+1)π中至少存在n个极限环。1980年张芷芬教授在文献[1]中证明了对任何非零常数μ,上述方程在|x|<(n+1)π中恰有n个极限环,使此项工作大进一步。本文提出一类极为广泛的条件保证在一定区域内Liénard方程恰好存在n个极限环,并以过去的各条件作为特例。     

三维旋涡星系的泊松方程严格解

本文在星系密度螺旋形扰动的径向部分为Hankel函数的情况下,利用文献[2]中所提出的以无限薄盘的Poisson方程的解作Green 函数,用积分变换方法,求出了有限厚盘状星系的对称面(z=0)上Poisson方程的严格解。并给出了在z≠0处扰动引力势的分析解。由此较满意地解释了一些观测现象,如银河系的“三千秒差距臂”,并提出了一种估计星系厚度的方法。本文的结果,在ar>>1和|k|r>>1的极限情形下,自然地过渡到林家翘等用W.K.B.近似方法所得到的解,以及彭秋和等利用积分变换和最速下降法所得到的结果。     

广义复椭球上∂-方程的Lp估计 *

给出了Cⁿ 上一类耦合型弱拟凸域———广义复椭球的全纯支撑函数及其估计 .使用此估计 ,证明了 方程的最佳L^p 估计 ,同时给出广义复椭球上函数论的一些结果 .     

能量方程一种新形式的研究

关于流动过程的能量方程现已有多种形式。本文详细地推导和讨论了该方程中仅含有基本变量的新形式,即其中的因变量与连续方程和动量方程的因变量是相同的。这一能量方程的新形式特别适用于气体动力学的特征线法,因为它就是沿着迹线的相容方程。文中还阐明了非等熵函数φ和粘性耗散函数φ之间的关系式,推导出计算任一流体音速α的公式。最后,分析与讨论了这一能量方程新形式在某些特定过程的应用。     

J-J型方程的动力行为

本文用严格的数学方法,研究了J-J型方程的动力行为,在β>2/(1+δ)(|(?)|<1)的限制下,问题得到了完全解决。     

Stein流形q-凸域上的同伦公式和∂-方程

得到了Stein流形局部q-凸域上(r,s)型微分形式的同伦公式和局部q-凸域上(r,s)型(∂)-方程的解,Cⁿ空间的结果是它的特例。这个同伦公式在局部q-凸域上(∂)-方程的一致估计和CR-流形的全纯开拓上有重要应用。     

关于算子方程λA2+μA*2=αA*A+βAA*

本文主要是给出Hilbert空间上满足方程 λA²+μA^*2=αA^*A+βAA^* (λ,μ,α,β都是复数)的有界线性算子A的全部形式,并给出它的应用。     

无限时滞方程中的Razumikhin方法

我们讨论无限时滞方程: x′(t)=F(t,x(s);α≤s≤t),t≥t_*, 其中-∞≤α≤t_*,α可为-∞,F为Volterra泛函,它由t以及x(s)在α≤s≤t上的值所确定并取值于R″之中。我们运用Razumikhin技巧建立方程(*)的稳定性及有界性定理而不需要假定F(t,φ)当φ有界时为有界。给出了若干例子以说明所得结果的优越性。     

Hill方程的一个绝对稳定区域

本文引进了Hill方程相对于映射ψ的绝对稳定区域的概念,根据某些参数给出了Hill方程的判别式△的大小的一个较精细的估计,并在此基础上给出了Hill方程相对于映射ψ_o的绝对稳定区域的一个较简洁的描述。     

简化Navier-Stokes方程的层次结构及其力学内涵和应用

本文在文献[1]的基础上,按照流场中长度尺度分布,惯性项与粘性项相对大小及数量级简化基本方程和划分流动区域的原则,给出:(1)可压缩绕球粘性流和射流的简化Navier-Stokes(NS)方程的层次结构和诸简化NS方程(SNSE),表明从边界层方程到NS方程和从Euler方程到NS方程的层次结构均包含十多种SNSE,但就SNSE的数学特征而言证明只有椭圆型,扩散抛物化和抛物型三类;(2)扩散抛物化方程(DPE)的数学特征与Euler方程一致,力学上表示扰动通过“压力梯度项”向上游传播,高阶扩散项“规定的”椭圆型下游效应可以忽略,故判断诸DPE优劣的标准应看能否准确计算压力场。(3)提出粘性流的多层结构模型,对绕固壁附近的流动为三层,即粘性层、过渡层和无粘层,给出了分层的准则;适用于三层的最简单和最重要的SNSE分别为边界层方程、诸层匹配(LsM)-SNSE和Euler方程;LsM-SNSE同时适用于三层、即适用于全流场,并可准确计算压力场。LsM-SNSE把两层、即内外层匹配SNSE推广为多层。(4)对平板绕流,给出附着流及分离流的新的三层结构,阐明了附着流三层向分离流三层过渡的力学特征。     

输运方程Cauchy问题的显示解

输运方程是气体动力学零压流的数学模型,同时也是用来描述宇宙中大尺度结构形成的粘合粒子动力学方程组.通过引入一个位势函数的凸包,清晰地构造了解,直接证明所构造的解是一个整体测度解;并且解中可能出现Delta-激波——质量的集中.     

Kdv型矩阵发展方程的对称及其Lie代数

自从Olver发现KdV方程存在以方程的解u及自变数x,t组合而成的两个对称后,人们对于寻找这个方程的新对称便产生了浓厚的兴趣.1982年,Fuchssteiner,B.和Fokas,A.S.,Chen,H.H.,Lee,Y.C.和 Lin J.E.,利用不同的方法相继得到了它更多的新对称及新旧对称的Lie代数结构.     

新KdV方程族的对称与守恒量

本文对新KdV方程族找到了它的无穷多个对合的守恒量和两组对称,并证明了这些对称存在无穷维李代数的结构。     

关于丢番图方程x3±1=Dy2

对于丢番图方程x³±1=Dy²,D>2,D无平方因子且不能被3或6k+1形的素数整除。本文用初等的方法证明了除开平凡解x=±1,y=0以外,均无其它的整数解。此外,本文指出,用类似的方法还可证明丢番图方程x³±1=3Dy²除开平凡解x=±1,y=0以外,均无其它的整数解,D的条件同前。     

一类超线性Hill型对称碰撞方程的周期运动

本文考虑一类超线性Hill型对称碰撞方程的对称碰撞周期解的存在性、重性和分布问题.通过坐标变换的方法把碰撞相平面转化为全平面进行研究,在一类关于时间映射的超线性条件下证明有外力方程无穷多个对称碰撞调和解和对称碰撞次调和解的存在性;同时研究在没有外力时方程的对称碰撞周期解的稠密性分布.本文还给出对称碰撞方程对称碰撞周期解存在的充分条件.