SMF

Tores invariants pour certaines EDP

On analytic families of invariant tori for PDEs

Boris DUBROVIN
  • Année : 2004
  • Tome : 297
  • Format : Électronique
  • Langue de l'ouvrage :
    Anglais
  • Class. Math. : 35Q53, 37K10, 37K20, 14H70
  • Pages : 35-65
  • DOI : 10.24033/ast.658

Nous proposons d'appliquer la méthode des développements de Stokes à la construction perturbative de tores invariants associés à des solutions d'EDP quasi-périodiques en les variables d'espace et de temps. Pour les EDP intégrables, nous nous intéressons à la compensation de presque tous les petits diviseurs apparaissant dans l'analyse pertubative, i.e., la compensation de tous sauf un nombre fini. Nous traitons de cette compensation en détail sur l'exemple de l'équation KP et nous montrons que dans ce cas, sous des hypothèses faibles portant sur la décroissance de l'amplitude des modes de Fourier, toutes les familles analytiques à tores invariants de dimension finie sont données par la construction de Krichever en termes de fonctions théta de surfaces de Riemann. Nous donnons une construction explicite de fonctions théta réelles de dimension infinie et des solutions de KP quasi-périodiques correspondantes comme somme d'une infinité d'ondes planes en interaction.

We propose to apply a version of the ical Stokes expansion method to the perturbative construction of invariant tori for PDEs corresponding to solutions quasiperiodic in space and time variables. We argue that, for integrable PDEs all but finite number of the small divisors arising in the perturbative analysis cancel. As an illustrative example we establish such cancellations for the case of KP equation. It is proved that, under mild assumptions about decay of the magnitude of the Fourier modes all analytic families of finite-dimensional invariant tori for KP are given by the Krichever construction in terms of theta-functions of Riemann surfaces. We also present an explicit construction of infinite dimensional real theta-functions and of the corresponding quasiperiodic solutions to KP as sums of an infinite number of interacting plane waves.

Équation KP, développement de Stokes, fonctions thêta
KP equation, Stokes expansion, theta-functions


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