Эта публикация цитируется в
29 статьях
Статьи
Операторные оценки погрешности при усреднении нестационарных периодических уравнений
М. Ш. Бирман,
Т. А. Суслина С.-Петербургский государственный университет, физический факультет
Аннотация:
В
$L_2(\mathbb R^d;\mathbb C^n)$ рассматриваются матричные периодические дифференциальные операторы (ДО)
$\mathcal A=\mathcal A (\mathbf x,\mathbf D)$, допускающие факторизацию
${\mathcal A}={\mathcal X}^*{\mathcal X}$, где
$\mathcal X$ – однородный ДО первого порядка. Положим
${\mathcal A}_\varepsilon={\mathcal A}(\varepsilon^{-1}\mathbf x,\mathbf D)$,
$\varepsilon>0$. Изучается поведение при
$\varepsilon\to 0$ решений
$\mathbf u_\varepsilon(\mathbf x,\tau)$ задачи Коши для уравнения Шрёдингера $i\partial_\tau\mathbf u_\varepsilon={\mathcal A}_\varepsilon\mathbf u_\varepsilon$, а также для гиперболического уравнения $\partial^2_\tau\mathbf u_\varepsilon=-{\mathcal A}_\varepsilon\mathbf u_\varepsilon$. Пусть
$\mathbf u_0$ – решение соответствующей усредненной задачи. Получены оценки порядка
$\varepsilon$ по норме в
$L_2(\mathbb R^d;\mathbb C^n)$ при фиксированном
$\tau\in\mathbb R$ для разности
$\mathbf u_\varepsilon-\mathbf u_0$.
Оценки равномерны относительно нормы начальных данных в пространстве Соболева
$H^s(\mathbb R^d;\mathbb C^n)$, где
$s=3$ в случае уравнения Шрёдингера и
$s=2$ в случае
гиперболического уравнения. Прослежена зависимость постоянных в оценках от
времени
$\tau$, что позволяет получать квалифицированные оценки погрешности
при малом
$\varepsilon$ и большом
$|\tau| =O(\varepsilon^{-\alpha})$ с подходящим
$\alpha<1$.
Ключевые слова:
периодические операторы, нестационарные уравнения, задача Коши, пороговый эффект, усреднение, эффективный оператор.
MSC: 35B27 Поступила в редакцию: 10.08.2008