Cheksiz zonali davriy funksiyalar sinfida yuklangan hadlarga ega bo‘lgan nochiziqli Shredinger tenglamasini integrallash
Cheksiz zonali davriy funksiyalar sinfida yuklangan hadlarga ega bo‘lgan nochiziqli Shredinger tenglamasini integrallash M UNDARIJA Kirish………………………………………………………………4 I BOB DAVRIY KOEFFITSIYENTLI DIRAK OPERATORI UCHUN ZARURIY MA’LUMOTLAR 1-§. Dirak differensial tenglamalar sistemasi. Lyapunov funksiyasi……11 2-§. Siljigan argumentli Dirak differensial tenglamalar sistemasi……...16 3-§. Floke yechimlari va ularning xossalari…………………………….17 4-§. Davriy koeffitsiyentli Dirak sistemasi uchun teskari masala. Dubrovin tenglamalar sistemasi………………………………………………20 II BOB NOCHIZIQLI SHREDINGER TENGLAMASIGA QO’YILGAN KOSHI MASALASINI DAVRIY FUNKSIYALAR SINFIDA YECHISH ALGORITIMI 1-§ Masalaning qo’yilishi………………………………………………25 2-§. Spektral berilganlarning evolyutsiyasi……………………………..26 3-§. Dubrovin differensial tenglamalar sistemasining yechimga egaligi..30 III BOB . YUKLANGAN HADLI NOCHIZIQLI SHREDINGER TENGLAMASINI DAVRIY СНEKSIZ ZONALI FUNKSIYALAR SINFIDA INTEGRALLASH 1-§. Yuklangan hadli nochiziqli Shredinger tenglamasini cheksiz zonali davriy funksiyalar sinfida integrallash……………………………..36 2-§. Misollar yechish na'munalari……………………………………...49 Xulosa…………………………….………………………………..60 1
Adabiyotlar ro‘yxati…………..……………………………………61 KIRISH Masalaning qo’yilishi: Mazkur magistrlik dissertatsiya ishida quyidagi nochiziqli Shredinger tenglamasiga qo’yilgan , Koshi masalasi yechimga egaligi o ‘ rganilgan. Shu bilan bir qatorda yuklangan hadli ushbu ko ‘ rinishdagi nochiziqli Shredinger tenglamasiga qo ‘ yilgan Koshi masalasining yechimga egaligi o ‘ rganiladi va , yechimni topish algoritmi taklif etiladi. Mavzuning dolzarbligi: Quyidagi Dirak operatori reletavistik kvant fizikasida va zamonaviy matematik fizikaning ko ‘ plab sohalarida qo ‘ llanilib keladi. Berilgan , koeffitsiyentlar bo’yicha Dirak operatori ning spektral xarakteristikalarini topish masalasiga spektral analizning to ‘ g ‘ ri masalasi deb ataladi. Spektral xarakteristikalar bo ‘ yicha Dirak 2
operatori ning va koeffitsiyentlarini tiklash masalasiga spektral analizning teskari masalasi deb ataladi. Turli xil chegaraviy shartlar holidagi spektrlar, spektral funksiya, sochilish nazariyasining berilganlari va shunga o ‘ xshash xarakteristikalar spektral xarakteristikalar bo’ladi. 1971 yilda V.E. Zakharov va A.B. Shabat zamonaviy matematik fizikaning asosiy tenglamalaridan biri ko ‘ rinishdagi nochiziqli Shredinger tenglamasiga qo ‘ yilgan Koshi masalasining yechimini Dirak operatoriga qo ‘ yilgan to ‘ g ‘ ri va teskari spektral masalalardan foydalanib topishga muvaffaq bo’ldilar. Bu maqolada qo ‘ llanilgan usulning asosiy g ‘ oyasidan foydalanib 1972 yilda Vadati matematik fizikaning navbatdagi modifissirlangan Korteveg-de Friz tenglamasini tez kamayuvchi funksiyalar sinfida integrallashga muaffaq bo’ldi. 1973 yilda Xirota nochiziqli Shredinger tenglamasi va modifissirlangan Korteveg-de Friz tenglamasining kombinatsiyasidan tuzilgan ushbu ko’rinishdagi Xirota tenglamasini tez kamayuvchi funksiyalar sinfida integrallashga muaffaq bo’ldi. Zakharov, Takhtadjyan, Faddeyev hamda Ablowitz, Kaup, Newel va Sigur , Dirak operatoriga qo ‘ yilgan teskari spektral masalalar usulidan foydalanib, matematik fizikaning yana bir tenglamasini, jumladan 3
Sinus-Gordon tenglamasining yechimini tez kamayuvchi funksiyalar sinfida topishga muaffaq bo’ldi. Ushbu ko ‘ rinishdagi o ‘ z-o ‘ ziga qo ‘ shma bo ‘ lmagan Dirak operatori uchun sochilish nazariyasining teskari masalasi yordamida nochiziqli Shredinger tenglamasi (NSh), modifissirlangan Korteveg-de Friz (mKdF), Xirota va sinus-Gordon tenglamalari integrallanadi. Nochiziqli Shredinger (NSh), modifissirlangan Korteveg-de Friz (mKdF), Xirota va sinus-Gordon tenglamariga qo’yilgan Koshi masalasi yechimini davriy funksiyalar sinfida topish masalasi Dirak operatorining uzluksiz spektrida joylashgan chekli lakunalar soniga bog’liq. Dirak operatorining uzluksiz spektrida joylashgan lakunalar soni cheklita bo ‘ lgan holda A.R. Its, V.P. Katlyarov va A.O. Smirnov teskari spektral masala usulidan foydalanib nochiziqli Shredinger va modifissirlangan Korteveg-de Friz tenglamalarini chekli zonali funksiyalar sinfida integrallanuvchi ekanligini ko ‘ rsatib berdilar. Bundan nochiziqli Shredinger va modifissirlangan Korteveg-de Friz tenglamalarining yechimi uchun oshkor formulani topdilar. Bu formulani Rimanning teta funksiyasi orqali ifodalanishini ham ko ‘ rsatib berdilar. Bunday formula Korteveg-de Friz tenglamasini chekli zonali yechimi uchun ilk bor Its-Matveyev va Dubrovin-Novikovlar tomonidan olingan edi. Shunday qilib Its, Matveyev, Dubrovin, Novikov, Katlyarov, Smirnov va boshqa olimlar tomonidan nochiziqli evolyutsion (KdF, NSh, mKdF) tenglamalariga qo ‘ yilgan Koshi masalasi istalgan chekli zonali funksiyalar sinfida yechimga egaligi isbotlandi. Boshqacha aytganda bu Koshi masalasining 4
yechimi chekli zonali funksiyalar sinfida mavjud, yagona va uning uchun oshkor formula o’rinli ekanligi ko’rsatilgan. Agar funksiyani olib, ushbu Xill operatorining spektri o ‘ rganilganda uning spektridagi barcha chekli lakunalarning ochiq bo’lishi 1922 yilda Ayns tomonidan isbotlangan. Shuning uchun davriy cheksiz zonali funksiyalarga misol bo’la oladi. Bunday turdagi misollar Dirak operatori holida Djakov va Mityaginlar tomonidan batafsil o’rganilgan. Nochiziqli evolyutsion tenglamalarga qo ‘ yilgan Koshi masalasi istalgan davriy cheksiz zonali funksiyalar sinfida yechimga egaligi o’rinlimi degan savolning tug’ilishi tabiiy holdir. Su maqsadda magistrlik dissertatsiyasida nochiziqli Shredinger va yuklangan hadli nochiziqli Shredinger tenglamalariga qo ‘ yilgan Koshi masalasining davriy cheksiz zonali funksiyalar sinfida yechimga egaligi masalasi o ‘ rganildi hamda yechimni qurish algoritmi bayon etildi. Tadqiqotning ob y ekti va predmeti. Davriy koeffitsiyentli Dirak differnsial tenglamalar sistemasi. Davriy, yarimdavriy va Dirixle chegaraviy masalalari. Tadqiqotning maqsadi va vazifalari. Nochiziqli Shredinger va yuklangan hadli nochiziqli Shredinger tenglamalarini davriy cheksiz zonali funksiyalar sinfida integrallash. Tadqiqotning yangiligi. Quyidagi 1) 2) 5