Аннотация:
Обсуждаются некоторые интересные аспекты опрокидывания волн в локализованных решениях бездисперсионного уравнения Кадомцева–Петвиашвили – интегрируемого дифференциального уравнения в частных производных, описывающего распространение слабонелинейных квазиодномерных волн в размерности $2+1$, возникающих в различных физических контекстах, относящихся к акустике, физике плазмы и гидродинамике. Для этого используется недавно разработанное авторами обратное спектральное преобразование многомерных векторных полей и, в частности, связанная с этим обратная задача – нелинейная проблема Римана–Гильберта на вещественной оси. В частности, обсуждается, как производная решения обращается в бесконечность в первой точке опрокидывания в любом направлении плоскости $(x,y)$, за исключением поперечного, и как решение становится трехзначным в компактной области плоскости $(x,y)$ после опрокидывания.
Ключевые слова:
интегрируемое нелинейное бездисперсионное дифференциальное уравнение в частных производных, опрокидывание волн в многомерии для слабонелинейных квазиодномерных волн.
Образец цитирования:
С. В. Манаков, П. М. Сантини, “Опрокидывание волн в решениях бездисперсионного уравнения Кадомцева–Петвиашвили при конечных временах”, ТМФ, 172:2 (2012), 275–284; Theoret. and Math. Phys., 172:2 (2012), 1118–1126
Klein Ch., Stoilov N., “Numerical Study of Break-Up in Solutions to the Dispersionless Kadomtsev-Petviashvili Equation”, Lett. Math. Phys., 111:5 (2021), 113
J. Eggers, T. Grava, M. A. Herrada, G. Pitton, “Spatial structure of shock formation”, J. Fluid Mech., 820 (2017), 208–231
M. J. Ablowitz, G. Biondini, Q. Wang, “Whitham modulation theory for the Kadomtsev–Petviashvili equation”, Proc. R. Soc. A-Math. Phys. Eng. Sci., 473:2204 (2017), 20160695
M. J. Ablowitz, A. Demirci, Y.-P. Ma, “Dispersive shock waves in the Kadomtsev–Petviashvili and two dimensional Benjamin–Ono equations”, Physica D, 333:SI (2016), 84–98
B. Dubrovin, T. Grava, C. Klein, “On critical behaviour in generalized Kadomtsev–Petviashvili equations”, Physica D, 333:SI (2016), 157–170
F. Santucci, P. M. Santini, “On the dispersionless Kadomtsev–Petviashvili equation with arbitrary nonlinearity and dimensionality: exact solutions, longtime asymptotics of the Cauchy problem, wave breaking and shocks”, J. Phys. A-Math. Theor., 49:40 (2016), 405203
T. Grava, C. Klein, J. Eggers, “Shock formation in the dispersionless Kadomtsev–Petviashvili equation”, Nonlinearity, 29:4 (2016), 1384–1416
A. I. Aptekarev, “The Mhaskar–Saff variational principle and location of the shocks of certain hyperbolic equations”, Modern Trends in Constructive Function Theory, Contemporary Mathematics, 661, ed. D. Hardin, D. Lubinsky, B. Simanek, Amer. Math. Soc., 2016, 167+
P. G. Grinevich, P. M. Santini, D. Wu, “The Cauchy problem for the Pavlov equation”, Nonlinearity, 28:11 (2015), 3709–3754
G Yi, P M Santini, “The inverse spectral transform for the Dunajski hierarchy and some of its reductions: I. Cauchy problem and longtime behavior of solutions”, J. Phys. A: Math. Theor., 48:21 (2015), 215203
Sh. Li, Y. He, Ya. Long, “Joint application of bilinear operator and F-expansion method for (2+1)-dimensional Kadomtsev–Petviashvili equation”, Math. Probl. Eng., 2014, 156483
P. G. Grinevich, P. M. Santini, “Holomorphic eigenfunctions of the vector field associated with the dispersionless Kadomtsev–Petviashvili equation”, J. Differ. Equ., 255:7 (2013), 1469–1491
C. Klein, K. Roidot, “Numerical study of shock formation in the dispersionless Kadomtsev–Petviashvili equation and dispersive regularizations”, Physica D, 265 (2013), 1–25