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盒球系统的孤子分解

数学物理 2025-10-02 v6 动力系统 math.MP 概率论

摘要

盒球系统(简称BBS)由Takahashi和Satsuma引入,作为KdV方程的离散对应。两个系统都展现孤子,其形状和速度在与其他孤子碰撞后保持不变。我们引入球构型的槽分解,每个分量是一个无穷向量,描述每个kk-槽中大小为kk的孤子数目。分量的动力学是线性的:第kk个分量以速度kk刚性运动。设ζ\zeta为在可和性条件下平移不变的独立随机向量族,η\eta为具有分量ζ\zeta的球构型。我们证明η\eta的律是平移不变的且对BBS不变。该构造允许我们构建一大族不变测度,包括乘积测度以及球密度小于12\frac12的平稳马尔可夫链。我们还证明,以遍历测度启动BBS时,带标签的kk-孤子在时刻tt的位置除以tttt\to\infty时收敛到有效速度vkv_k。速度向量满足与守恒律的广义Gibbs系综相关的线性方程组。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.02798,
  title  = {Soliton decomposition of the Box-Ball System},
  author = {Pablo A. Ferrari and Chi Nguyen and Leonardo T. Rolla and Minmin Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.02798},
  year   = {2025}
}