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非正能量Klein-Gordon方程的散射理论

数学物理 2015-05-27 v2 偏微分方程分析 math.MP 谱理论

摘要

我们研究带电Klein-Gordon方程的散射理论:{arrayl(\pt\iv(x))2ϕ(t,x)ϵ2(x,Dx)ϕ(t,x)=0,[2mm]ϕ(0,x)=f0,[2mm]\i1\ptϕ(0,x)=f1,array.\{{array}{l} (\p_{t}- \i v(x))^{2}\phi(t,x) \epsilon^{2}(x, D_{x})\phi(t,x)=0,[2mm] \phi(0, x)= f_{0}, [2mm] \i^{-1} \p_{t}\phi(0, x)= f_{1}, {array}. 其中:ϵ2(x,Dx)=1j,kn(\pxj\ibj(x))Ajk(x)(\pxk\ibk(x))+m2(x),\epsilon^{2}(x, D_{x})= \sum_{1\leq j, k\leq n}(\p_{x_{j}} \i b_{j}(x))A^{jk}(x)(\p_{x_{k}} \i b_{k}(x))+ m^{2}(x), 描述了一个最小耦合到由电势v(x)v(x)和磁势b(x)\vec{b}(x)描述的外部电磁场的Klein-Gordon场。Klein-Gordon方程的流保持能量:h[f,f]:=\rrnfˉ1(x)f1(x)+fˉ0(x)ϵ2(x,Dx)f0(x)fˉ0(x)v2(x)f0(x)\dx. h[f, f]:= \int_{\rr^{n}}\bar{f}_{1}(x) f_{1}(x)+ \bar{f}_{0}(x)\epsilon^{2}(x, D_{x})f_{0}(x) - \bar{f}_{0}(x) v^{2}(x) f_{0}(x) \d x. 我们考虑能量非正的情形。在这种情况下,流不能写成希尔伯特空间上的酉群,并且Klein-Gordon方程可能具有复本征频率。利用Krein空间上可定化算子的理论和依赖于时间的方法,我们证明了波算子的存在性和完备性,包括短程和长程情形。波算子的值域用生成元的谱理论来刻画,与通常的希尔伯特空间情形类似。

关键词

引用

@article{arxiv.1101.2145,
  title  = {Scattering theory for Klein-Gordon equations with non-positive energy},
  author = {Christian Gérard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1101.2145},
  year   = {2015}
}