带扰动的Einstein-Yang/Mills方程局部解的存在性
Existence of Local Solutions to Perturbed Einstein-Yang/Mills Equations
DOI: 10.12677/AAM.2017.65081, PDF, HTML, XML, 下载: 1,809  浏览: 4,379 
作者: 王旭:云南民族大学,数学与计算机科学学院,云南 昆明
关键词: Einstein-Yang/Mills方程扰动项Holder空间解的存在性Einstein-Yang/Mills Equations Perturbed Term Holder Spaces Existence of Solutions
摘要: 本文严格地证明了带扰动的Einstein-Yang/Mills方程在Holder空间中局部解的存在性,这里要求A具有零点。
Abstract: In this paper, we will give a rigorous proof of existence of local solutions to perturbed Einstein- Yang/Mills equations with gauge group SU(2), here we require the existence of zero point for A, and we consider the area in Holder spaces.
文章引用:王旭. 带扰动的Einstein-Yang/Mills方程局部解的存在性[J]. 应用数学进展, 2017, 6(5): 685-691. https://doi.org/10.12677/AAM.2017.65081

1. 引言

Yang/Mills理论,是现代规范场理论的基础。由杨振宁和米尔斯在1954年首先提出来,通过后来许多学者于1960年到1970年代引入对称性自发破缺与渐进自由的观念,发展成今天的标准模型。杨–米尔斯理论作为克雷数学研究所提出的新前年七大问题之一,在当今物理界和数学界都是热门的问题,本文讨论静态球对称Einstein-Yang/Mills方程在Holder空间中局部解的存在性,这里Einstein度量 [1] :

(1.1)

SU(2)Yang/Mills曲率-2形式 [2] :

(1.2)

这里A,C和w都是关于r的函数,由(1.1)和(1.2),得静态球对称SU(2)EYM方程为 [3] [4] :

(1.3)

(1.4)

(1.5)

由于(1.3)和(1.4)与C无关,所以本文我们主要的工作是耦合方程(1.3),(1.4)进行分析。

为了使讨论更具有一般性,对原方程加入扰动项,使得(1.4)变为:

(1.6)

这里的在1附近扰动。

2. 准备知识

为了使我们讨论方便,定义函数

(2.1)

这里

。则由(1.3),(1.6)得

(2.2)

(2.3)

(2.4)

(2.5)

,由泰勒展开并引入算子B有,解得,得

(2.6)

3. 局部解的存在唯一性

定理:若,则对于带扰动的静态球对称EYM方程(1.3)和(1.6),在区域上,方程解具有存在唯一性。

证明:取,我们考虑在Holder空间下的范数 [5] :

并定义集合

因为集合上的闭集,易得是完备的度量空间 [5] ,同理,也是完备的度量空间。定义X为

这里,定义度量 [5] :

,由于,则:

同理得

再定义映射为:,这里

下面我们证明:对于,s.t,且T是压缩映射 [5] 。这里表示半径为的球。用泰勒展开可得:

易得球上的点可表示为:

由于,显然当充分小时,,即T为自映射得证。

接下来我们证明T是压缩映射:

先考虑,令;则

为压缩映射得证。接下来证明也是压缩映射:

其中,对上式用推广的Holder不等式 [6] 可得

又因为当充分小时,,易得,即有

,于是为压缩映射得证 [5] 。

下面证明也是压缩映射。实际上

再由(2.2)可得:

为了计算方便,我们引入算子,并定义,则上式化简为:

(3.1)

由(2.6)有

则当时,有。对于(3.1)最右边部分,令

(3.2)

其中

则当时,有。由于均与无关,故,则对于(3.2)式最后一项,我们有

(3.3)

为了表示方便,令

(3.4)

其中,则由推广的Holder不等式有 [6] :

则当时,有。再考虑(3.4)最右式,为表示方便令,则

再由推广的Holder不等式 [6] 得

这里,有界,当时,有。又因为,故,故 (当时) [6] 。于是我们可取,s.t。则

这里,故可得(3.3)左式为:

故有,于是为压缩映射得证。

于是,在区域上,由Banach不动点定理,可得T存在唯一不动点 [5]

参考文献

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