数学 › 未解決問題と大定理 › Navier–Stokes 方程式 II

プロファイルの方程式とノルムの振る舞い

命題 6.2(「Navier–Stokes 方程式 II」§6) ・ ✓公理まで証明済み

U,PU,P を滑らかとし、(u,p)(u,p) を 定義 6.1 で定める。

(i) (u,p)(u,p) が t<Tt\lt T で f=0f=0 の Navier–Stokes 方程式を満たすことは、(U,P)(U,P) が y∈R3y\in\mathbb{R}^3 について

−νΔU+12U+12(y⋅∇)U+(U⋅∇)U+∇P=0,div⁡U=0-\nu\Delta U+\frac12U+\frac12(y\cdot\nabla)U+(U\cdot\nabla)U+\nabla P=0,\qquad\operatorname{div}U=0

を満たすことと同値である。

(ii) τ=T−t\tau=T-t として、1≤q≤∞1\le q\le\infty について

∥u(t)∥q=τ3−q2q∥U∥q,∥∇u(t)∥2=τ−1/2∥∇U∥2.\|u(t)\|_q=\tau^{\frac{3-q}{2q}}\|U\|_q,\qquad\|\nabla u(t)\|^2=\tau^{-1/2}\|\nabla U\|^2 .

とくにエネルギーは 12∥u(t)∥2=12τ1/2∥U∥2→0\frac12\|u(t)\|^2=\frac12\tau^{1/2}\|U\|^2\to0、∥u(t)∥3=∥U∥3\|u(t)\|_3=\|U\|_3 は一定、∥u(t)∥∞=τ−1/2∥U∥∞\|u(t)\|_\infty=\tau^{-1/2}\|U\|_\infty である。

(iii) U∈H1(R3)U\in H^1(\mathbb{R}^3)、U≠0U\ne0 ならば、uu のエネルギーは有界で ν∫T−1T∥∇u∥2dt<∞\nu\int_{T-1}^T\|\nabla u\|^2dt\lt\infty、∥∇u(t)∥\|\nabla u(t)\| は 系 3.3 (i) の下界と同じ速さ τ−1/4\tau^{-1/4} で発散し、∥u(t)∥3\|u(t)\|_3 は有界である。

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(前提の定理類 87 件、定義なども含めて 101 件)。

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(直接 2 件)

▸ を開くと、その項目の証明が使う前提が出ます。深い先は各項目のページでたどれます。

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。