ドリンフェルト–ソコロフ–ウィルソン方程式(ドリンフェルト–ソコロフ–ウィルソンほうていしき、英語:Drinfeld–Sokolov–Wilson equation、略称:DSW方程式)は、の一種で、ソリトン理論やヤン・バクスター方程式に関連する数学物理学の研究で用いられる。以下の連立偏微分方程式で定義される:

この方程式は、非線形波の伝播やソリトン解の研究において重要であり、と密接に関連する。

解析解 DSW方程式は、複数の手法を用いて解析解を求めることができる。以下に代表的な方法を示す。

対称還元法 対称還元法(symmetry reduction method)は、方程式の対称性を利用して解析解を導出する手法である。DSW方程式の解の一つは以下の通り:

パラメータ:\( c_2 = 0.5 \)、\( c_1 = 1.4 \)、\( m = 2.3 \) の場合、

変分法 変分法(variational method)は、エネルギー汎関数の最小化を通じて解を求める手法である。DSW方程式のソリトン解の一つは以下の通り:

ダルブー変換法 は、非線形方程式の解を変換により構築する手法である。DSW方程式の解の一つは以下の通り:

同倫法 (homotopy method)は、単純な方程式から目標方程式へ連続的に変形する手法であり、DSW方程式の解析解を求めるのに有効である。一つの解は以下の通り:

進行波解析法 進行波解析法(traveling wave analysis)は、波形が一定の速度で進行する解を仮定して解析を行う手法である。以下は進行波解のプロットの例:

関連項目

ソリトン ヤン・バクスター方程式

脚注 出典

参考文献 谷超豪『ソリトン理論におけるとその幾何学的応用』上海科学技术出版社。 阎振亚『複雑非線形波の構造理論とその応用』科学出版社、2007年。 李志斌『非線形数学物理方程式の進行波解』科学出版社。 王東明『消去法とその応用』科学出版社、2002年。 何青、王麗芬『Mapleチュートリアル』科学出版社、2010年、。