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Evolution of lump solutions for the KP equation

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Korteweg-de Vries(KdV)方程式の2(空間)次元の一般化がKadomtsev-Petviashvili(KP)方程式である。 この方程式には2つの孤立波型解がある。 1つは伝搬方向に直交する方向に依存しないもので、KdV方程式を2空間次元に拡張したソリトン解である。 もう1つは、すべての空間方向でゼロに減衰する真の2次元孤独波解である。 本研究では、この第2の孤独波解を考察します。 KP方程式には逆散乱解が存在することが知られています。 しかし、この解は、原点からの距離の逆数よりも速い無限大で減衰する初期条件にしか適用できません。 塊のような初期状態の進化を研究するために、群速度論を用いて、塊の進化に伴って発生する線形分散放射の伝搬方向を決定します。 この情報を保存方程式と適切な試行関数と組み合わせて、孤立したパルスの進化を支配する近似ODEを導き出す。 これらのパルス解は、KP方程式のパルス孤立波解と似た形をしているが、パラメータを変えている。 KP方程式のパルス孤波解は漸近的に安定であり、初期条件に応じて、パルスはより低い振幅のパルスに減衰するか(質量の脱落)、より高い振幅のパルスに狭まるか(質量の脱落)することがわかった。 パルスの進化を表す近似ODEの解を、KP方程式の完全な数値解と比較したところ、良い一致が見られました。

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