应用数学简介

问:你目前在研究什么?

答:我的研究领域包括偏微分方程及其物理应用.  我对非线性偏微分方程特别感兴趣, 它们比它们的直系表亲被研究得少得多.   在本课题的理论结束, 我帮助发展了"完全可积"的偏微分方程理论, 它可以通过逆散射变换来求解.   我最喜欢的物理应用涉及到人们在海洋表面看到的波浪, 或者在厨房水槽里——这些波可以用一组非线性偏微分方程来描述.  水波是非线性波传播的极好例子, 因此,与实验学家合作开发这些波的精确数学模型具有实用价值, 通过与实验数据进行比较来测试这些模型有助于让博彩平台推荐这些理论家保持诚实.

哈维Segur

问:你过去的研究涉及海啸. 你的研究探索了什么,焦点是如何产生的?

A:海啸是非线性水波的一个壮观的例子.  世界各地的人们比20年前更了解海啸,因为两件重要的事件:12月26日在苏门答腊岛附近发生的海啸, 2004年,超过200人死亡,000 people who lived near the coastline of the Indian Ocean; and a tsunami generated off the coast of Japan on March 12, 2011年死亡人数超过15人,日本有1000人, 造成了一场核灾难,至今仍在继续.

我第一次对海啸产生兴趣完全是偶然的.  1969年,我开始在加州理工学院做博士后.  在那段时间里, 一群在普林斯顿或附近的数学家和物理学家, 新泽西(克鲁斯卡尔, Zabusky, 加德纳, 格林和三浦)发表了一系列论文, 证明了一个叫做Korteweg-de Vries方程的非线性偏微分方程比人们想象的要复杂得多.  为什么这个方程有这么多结构还不清楚,但是G呢.B. 惠瑟姆是我在加州理工学院的指导老师,他想更多地了解这个不寻常的方程.  他叫我放弃一直在做的工作, 转而研究Kruskal和他的同事们最近发表的论文. 作为一名新的博士后,我说:“是的,先生.“在看了这个小组发表的论文之后, 我同意他们的工作是不同寻常的, 肯定很有趣, 我开始探索这个有趣的方程可能还有什么其他的性质.  

Korteweg和de Vries (KdV)早在75年前就提出了他们的方程,作为理论模型来描述有限振幅和长波的水波在浅水中传播时是如何演变的, 但Zabusky & 克鲁斯卡尔推导出了同样的方程来描述压力波沿着晶格传播时是如何演变的.  所以这个方程至少有两个物理应用, 两个应用程序都没有表明数学模型应该有如此多的特殊结构.  自1965年以来,KdV方程产生了大量的数学研究. 感谢教授. 威瑟姆,我在场上领先了.

当我做博士后的时候,我和妻子住在加州理工学院的宿舍里,离校园很近.  有一天,, 我遇到了一个研究生, 乔Hammack, 他和博彩平台推荐住在同一栋楼碰巧在博彩平台推荐楼的停车场修他的车.  博彩平台推荐互相作了自我介绍, 交换了博彩平台推荐每个人在加州理工学院做什么的信息.  乔告诉我他在土木工程系, 研究海啸是如何产生的以及它们在海洋中传播时是如何演变的.  他的工作是实验性的——全球海洋的平均深度约为3英尺.7 km,但在Joe的比例模型中,深度通常在5-10 cm的范围内.   水箱长20多米, 这样乔就可以看到他产生的波传播了很长的距离.  

多么幸运的巧合啊:我正在研究KdV方程, 用来描述长波在浅水中传播时的演变过程, 乔正在进行实验,他可以精确地产生和测量KdV方程所模拟的那种波. 事实上,他的波浪也可以作为海洋海啸的模型,这是一个额外的好处.  于是,一个实验家(乔)和一个理论家(我)开始了一次卓有成效的合作。, 它断断续续地持续了三十多年. 要不是我向一个正在修车的邻居自我介绍,整个安排就泡汤了.