水槽中的孤波的理论和实验及其研究进展,目的是要通过水波孤子这个最直观的物理事例及其产生的机制,对孤子与孤波的一系列性质给以具体的说明《水槽中的孤波》既不是单纯数学理论的严格展开(本丛书中黄念宁和郭柏灵的书对此有专门的论述;此外,还有大量的专著和文献可供参考),也是实验事实的简单罗列,书尽可能从物理概念上、从理论与实验相结合中展开讨论.由于主要介绍水槽中的孤波,《水槽中的孤波》所涉及的将主要是浅水波的
KdV方程和
非线性薛定谔方程(NLS方程),而对孤子理论中其他一些非线性演化方程,包括正弦一戈登方程,不能不有所割爱。
孤波是1834年英国科学家罗素(J.Scott Russell)发现的.但只在1965年扎布斯基(N.J.Zabusky)和克鲁斯卡(M.D.Kruskal)求KdV方程的数值解时发现孤波相互作用后能保持各自波形速度不变的粒子性并称之为孤子以后,孤子(soliton)和孤波(solitarywave)的概念才广泛应用于物理学的各个领域.目前,从流体力学、等离子体、
凝聚态物理、
基本粒子理论乃至天体物理,到处都发现有孤子存在的实验事实或物理机制.尤其是因为光孤子不改变其波形、速度,光纤孤子通信具有失真小、保密性好等优点,对它的研究吸引了人们越来越多的注意,并正在成为现代通信技术的热门课题和重要发展方向.数学上,目前已发现一大类非线性演化方程有孤子解,发展了求解这类方程的许多有用的方法,其中包括广为应用的反散射法.同时,数值方法也得到了广泛的应用,孤子理论已成为数学中偏微分方程理论的一个重要组成部分。
本书介绍水槽中的孤波的理论和实验及其研究进展,目的是要通过水波孤子这个最直观的物理事例及其产生的机制,对孤子与孤波的一系列性质给以具体的说明.本书既不是单纯数学理论的严格展开(本丛书中黄念宁和郭柏灵的书对此有专门的论述;此外,还有大量的专著和文献可供参考),也是实验事实的简单罗列,书尽可能从物理概念上、从理论与实验相结合中展开讨论.由于主要介绍水槽中的孤波,本书所涉及的将主要是浅水波的KdV方程和
非线性薛定谔方程(NLS方程),而对孤子理论中其他一些非线性演化方程,包括正弦一戈登方程,不能不有所割爱。