数学 › 未解決問題と大定理 › Navier–Stokes 方程式 III

原稿のスケールと既知の定理の整合

命題 7.1(「Navier–Stokes 方程式 III」§7) ・ ✓公理まで証明済み

0<h<11000\lt h\lt\frac1{100}、c1,C1>0c_1,C_1\gt0、0<τ0<10\lt\tau_0\lt1 とする。R3×[0,1)\mathbb{R}^3\times[0,1) 上の滑らかなベクトル場 uu と、0<τ<τ00\lt\tau\lt\tau_0 に対する可測集合 Aτ⊂Cτ⊂R3A_\tau\subset C_\tau\subset\mathbb{R}^3 が、t=1−τt=1-\tau で

  • (S1) ∣Aτ∣≥c1τ3/2−h|A_\tau|\ge c_1\tau^{3/2-h} かつ AτA_\tau 上で ∣u(x,t)∣≥c1τ−1/2−h|u(x,t)|\ge c_1\tau^{-1/2-h}、
  • (S2) ∣Cτ∣≤C1τ3/2−h|C_\tau|\le C_1\tau^{3/2-h} かつ CτC_\tau 上で ∣u(x,t)∣≤C1τ−1/2−h|u(x,t)|\le C_1\tau^{-1/2-h}、∣∇u(x,t)∣≤C1τ−1−h|\nabla u(x,t)|\le C_1\tau^{-1-h}

を満たすとする。このとき次が成り立つ。

(i) ∫Cτ∣u∣2dx≤C13τ1/2−3h→0\int_{C_\tau}|u|^2dx\le C_1^3\tau^{1/2-3h}\to0、∫Cτ∣∇u∣2dx≤C13τ−1/2−3h\int_{C_\tau}|\nabla u|^2dx\le C_1^3\tau^{-1/2-3h} で、後者は τ\tau について (0,τ0)(0,\tau_0) 上可積分である。

(ii) ∥u(t)∥L∞≥c1τ−1/2−h\|u(t)\|_{L^\infty}\ge c_1\tau^{-1/2-h} で、∫01∥u(t)∥L∞2dt=∞\int_0^1\|u(t)\|_{L^\infty}^2dt=\infty。

(iii) LPS の指数 (p,q)(p,q)(2p+3q=1\frac2p+\frac3q=1、3<q<∞3\lt q\lt\infty)について

∥u(t)∥Lq≥c11+1/q τ−q−32q−h(1+1q),∫01∥u(t)∥Lqpdt=∞,(1−t)q−32q∥u(t)∥Lq→∞ (t↑1).\|u(t)\|_{L^q}\ge c_1^{1+1/q}\,\tau^{-\frac{q-3}{2q}-h(1+\frac1q)},\qquad\int_0^1\|u(t)\|_{L^q}^pdt=\infty,\qquad(1-t)^{\frac{q-3}{2q}}\|u(t)\|_{L^q}\to\infty\ (t\uparrow1).

(iv) ∥u(t)∥L3≥c14/3τ−4h/3→∞\|u(t)\|_{L^3}\ge c_1^{4/3}\tau^{-4h/3}\to\infty。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義

証明は Rikai の他の定理を参照していません(定義と論理だけで示されています)。

これを使っている定理

証明で明示的に参照している定理は、まだありません。