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具有奇异通量的连续性方程的叠加原理

偏微分方程分析 2025-06-19 v1 概率论

摘要

绝对连续曲线μ:[0,T]Pp(Rd)\mu:[0,T]\to \mathcal{P}_p(\mathbb{R}^d)p>1p>1)的表示结果,其取值位于Rd\mathbb{R}^d中具有有限pp-矩的Borel概率测度的Wasserstein空间(Pp(Rd),Wp)(\mathcal{P}_p(\mathbb{R}^d),W_p)中,为在测度论框架下研究演化PDE提供了关键工具。它们与连续性方程的测度值解的叠加原理密切相关。本文探讨了这些结果向p=1p=1情形,以及仅在时间上具有有界变差的曲线μ:[0,+)P1(Rd)\mu:[0,+\infty)\to\mathcal{P}_1(\mathbb{R}^d)的推广:在相应的连续性方程中,通量测度νMloc([0,+)×Rd;Rd)\nu\in\mathcal{M}_{loc}([0,+\infty)\times\mathbb{R}^{d};\mathbb{R}^{d})除了具有以速度场为特征的绝对连续部分外,还包含一个相对于μ\mu的非平凡奇异部分。首先,我们仔细讨论了BVloc([0,+);P1(Rd)){\rm BV}_{loc}([0,+\infty);\mathcal{P}_1(\mathbb{R}^d))中的曲线与相应连续性方程的解之间的关系,并从中选出具有最小奇异(贡献于)通量ν\nu的解。我们证明,对于这些特定的解,可以仅由其速度场驱动,在一个增广相空间中关联一个“辅助”连续性方程。因此,对于该连续性方程,可以获得标准形式的叠加原理。通过这种方式,我们通过对时间和空间边缘分布的投影,导出了(μ,ν)(\mu,\nu)解对的第一个概率表示。该表示涉及增广相空间中的Lipschitz轨迹,这些轨迹在时间上重新参数化并求解常微分方程的特征系统。最后,对于同一对(μ,ν)(\mu,\nu),我们还在实际时间区间上证明了基于BV曲线的叠加原理,对其在跳跃点处的行为提供了精细描述。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.15333,
  title  = {The superposition principle for the continuity equation with singular flux},
  author = {Stefano Almi and Riccarda Rossi and Giuseppe Savaré},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.15333},
  year   = {2025}
}