Long-Time Asymptotics for the Toda Shock Problem: Non-Overlapping Spectra

We derive the long-time asymptotics for the Toda shock problem using the nonlinear steepest descent analysis for oscillatory Riemann-Hilbert factorization problems. We show that the half-plane of space/time variables splits into five main regions: The two regions far outside where the solution is cl...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Журнал математической физики, анализа, геометрии
Date:2018
Main Authors: Egorova, I., Michor, J., Teschl, G.
Format: Article
Language:English
Published: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2018
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145881
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Long-Time Asymptotics for the Toda Shock Problem: Non-Overlapping Spectra / I. Egorova, J. Michor, G. Teschl // Журнал математической физики, анализа, геометрии. — 2018. — Т. 14, № 4. — С. 406-451. — Бібліогр.: 38 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862715429163630592
author Egorova, I.
Michor, J.
Teschl, G.
author_facet Egorova, I.
Michor, J.
Teschl, G.
citation_txt Long-Time Asymptotics for the Toda Shock Problem: Non-Overlapping Spectra / I. Egorova, J. Michor, G. Teschl // Журнал математической физики, анализа, геометрии. — 2018. — Т. 14, № 4. — С. 406-451. — Бібліогр.: 38 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Журнал математической физики, анализа, геометрии
description We derive the long-time asymptotics for the Toda shock problem using the nonlinear steepest descent analysis for oscillatory Riemann-Hilbert factorization problems. We show that the half-plane of space/time variables splits into five main regions: The two regions far outside where the solution is close to the free backgrounds. The middle region, where the solution can be asymptotically described by a two band solution, and two regions separating them, where the solution is asymptotically given by a slowly modulated two band solution. In particular, the form of this solution in the separating regions verifies a conjecture from Venakides, Deift, and Oba from 1991. Застосовуючи нелiнiйний аналiз найшвидшого спуску для осциляторної задачi факторизацiЁ Рiмана–Гiльберта, ми виводимо асимптотики при великих значеннях часу для хвилi стиску ланцюжка Тоди. Ми демонструємо, що пiвплощина просторової/часової змiнних розпадається на п’ять основних областей.У двох зовнiшнiх розв’язок є асимптотично наближеним до вiдповiдних вiльних тонiв. У середньому регiонi вiн є наближеним до двозонного розв’язку ланцюжка Тоди. У двох регiонах, що залишилися, розв’язок є асимптотично наближеним до повiльно модульованої елiптичної хвилi. Зокрема, форма розв’язку в цих областях пiдтверджує гiпотезу Вернакiдеса, Дейфта та Оба вiд 1991 р.
first_indexed 2025-12-07T17:58:33Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-145881
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1812-9471
language English
last_indexed 2025-12-07T17:58:33Z
publishDate 2018
publisher Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
record_format dspace
spelling Egorova, I.
Michor, J.
Teschl, G.
2019-02-02T16:09:04Z
2019-02-02T16:09:04Z
2018
Long-Time Asymptotics for the Toda Shock Problem: Non-Overlapping Spectra / I. Egorova, J. Michor, G. Teschl // Журнал математической физики, анализа, геометрии. — 2018. — Т. 14, № 4. — С. 406-451. — Бібліогр.: 38 назв. — англ.
1812-9471
DOI: https://doi.org/10.15407/mag14.04.406
Mathematics Subject Classification 2000: Primary 37K40, 37K10; Secondary 37K60, 35Q15
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145881
We derive the long-time asymptotics for the Toda shock problem using the nonlinear steepest descent analysis for oscillatory Riemann-Hilbert factorization problems. We show that the half-plane of space/time variables splits into five main regions: The two regions far outside where the solution is close to the free backgrounds. The middle region, where the solution can be asymptotically described by a two band solution, and two regions separating them, where the solution is asymptotically given by a slowly modulated two band solution. In particular, the form of this solution in the separating regions verifies a conjecture from Venakides, Deift, and Oba from 1991.
Застосовуючи нелiнiйний аналiз найшвидшого спуску для осциляторної задачi факторизацiЁ Рiмана–Гiльберта, ми виводимо асимптотики при великих значеннях часу для хвилi стиску ланцюжка Тоди. Ми демонструємо, що пiвплощина просторової/часової змiнних розпадається на п’ять основних областей.У двох зовнiшнiх розв’язок є асимптотично наближеним до вiдповiдних вiльних тонiв. У середньому регiонi вiн є наближеним до двозонного розв’язку ланцюжка Тоди. У двох регiонах, що залишилися, розв’язок є асимптотично наближеним до повiльно модульованої елiптичної хвилi. Зокрема, форма розв’язку в цих областях пiдтверджує гiпотезу Вернакiдеса, Дейфта та Оба вiд 1991 р.
We thank Spyros Kamvissis, Irina Nenciu, and Dmitry Shepelsky for discussions on this topic. I.E. is indebted to the Department of Mathematics at the University of Vienna for its hospitality and support during the winter of 2014, where some of this work was done. Research supported by the Austrian Science Fund (FWF) under Grants No. Y330, V120, and by the grant "Network of Mathematical Research 2013{2015".
en
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
Журнал математической физики, анализа, геометрии
Long-Time Asymptotics for the Toda Shock Problem: Non-Overlapping Spectra
Асимптотики за великим часом для хвилi стиску ланцюжка Тоди: неперетиннi спектри
Article
published earlier
spellingShingle Long-Time Asymptotics for the Toda Shock Problem: Non-Overlapping Spectra
Egorova, I.
Michor, J.
Teschl, G.
title Long-Time Asymptotics for the Toda Shock Problem: Non-Overlapping Spectra
title_alt Асимптотики за великим часом для хвилi стиску ланцюжка Тоди: неперетиннi спектри
title_full Long-Time Asymptotics for the Toda Shock Problem: Non-Overlapping Spectra
title_fullStr Long-Time Asymptotics for the Toda Shock Problem: Non-Overlapping Spectra
title_full_unstemmed Long-Time Asymptotics for the Toda Shock Problem: Non-Overlapping Spectra
title_short Long-Time Asymptotics for the Toda Shock Problem: Non-Overlapping Spectra
title_sort long-time asymptotics for the toda shock problem: non-overlapping spectra
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145881
work_keys_str_mv AT egorovai longtimeasymptoticsforthetodashockproblemnonoverlappingspectra
AT michorj longtimeasymptoticsforthetodashockproblemnonoverlappingspectra
AT teschlg longtimeasymptoticsforthetodashockproblemnonoverlappingspectra
AT egorovai asimptotikizavelikimčasomdlâhvilistiskulancûžkatodineperetinnispektri
AT michorj asimptotikizavelikimčasomdlâhvilistiskulancûžkatodineperetinnispektri
AT teschlg asimptotikizavelikimčasomdlâhvilistiskulancûžkatodineperetinnispektri