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三次和四次Hénon-Heiles哈密顿量的完备性

可精确求解与可积系统 2014-06-26 v1

摘要

四次Hénon-Heiles哈密顿量 H=(P12+P22)/2+(Ω1Q12+Ω2Q22)/2+CQ14+BQ12Q22+AQ24+(1/2)(α/Q12+β/Q22)γQ1H = (P_1^2+P_2^2)/2+(\Omega_1 Q_1^2+\Omega_2 Q_2^2)/2 +C Q_1^4+ B Q_1^2 Q_2^2 + A Q_2^4 +(1/2)(\alpha/Q_1^2+\beta/Q_2^2) - \gamma Q_1 仅对四组常数值通过Painlevé检验。其中只有一组(与Manakov系统的行波约化相同)已被显式积分(Wojciechowski, 1985),而另外三组在一般情形 (α,β,γ)(0,0,0)(\alpha,\beta,\gamma)\not=(0,0,0) 下尚未被积分。我们通过构建到Cosgrove (2000)分类中两个具有Painlevé性质的四次一阶方程的双有理变换来积分它们。该变换涉及各种偏微分方程(PDEs)的平稳约化。结果与三个三次Hénon-Heiles哈密顿量的情形相同,即在这四个四次情形中,一般解是亚纯的且为亏格二的超椭圆函数。因此,在不破坏Painlevé可积性(完备性性质)的情况下,不能向三次或四次哈密顿量添加额外的自治项。

关键词

引用

@article{arxiv.nlin/0507011,
  title  = {Completeness of the cubic and quartic H\'enon-Heiles Hamiltonians},
  author = {Robert Conte and Micheline Musette and Caroline Verhoeven},
  journal= {arXiv preprint arXiv:nlin/0507011},
  year   = {2014}
}

备注

10 pages, To appear, Theor.Math.Phys. Gallipoli, 34 June--3 July 2004