¿Hay algún resultado sobre la regularidad de las funciones propias generalizadas utilizadas en las representaciones espectrales de operadores diferenciales ilimitados?

Estoy usando la versión "integral directa" del teorema espectral, como se indica, por ejemplo, en Hall . Dice que una representación diagonal para un operador ilimitado en el espacio de Hilbert L 2 ( R norte ) se puede construir como una "integral directa", o

H A ^ = σ ( A ^ ) d m ( a ) H a .

Los estados en el espacio de Hilbert se forman como "secciones" cuadradas integrables, o como funciones de a con valores en los espacios de Hilbert H a . Desde el H a los espacios no son verdaderos subespacios, los vectores en ellos no están realmente en H , también lo son "vectores propios generalizados". Se pueden definir como un funcional en un subconjunto denso del espacio de Hilbert por medio de

v H a : ψ ( a ) ( ψ ( a ) , v ) C ,

que luego, por supuesto, puede extenderse de nuevo a las funciones en L 2 ( R norte ) . Estoy bastante seguro de que los resultados de este capítulo pueden usarse para demostrar que si A ^ está en el álgebra generada por X ^ y pag ^ entonces estos funcionales serán necesariamente distribuciones temperadas.

Ahora, lo específico A ^ Lo que me interesa es un operador diferencial en L 2 ( R 3 1 ) . (Específicamente, es el operador "similar a Klein-Gordon" que se usa para partículas de espín medio en un campo electromagnético aplicado, formado al elevar al cuadrado el operador de Dirac). Lo que realmente me gustaría poder hacer es, dado que A ^ es un operador diferencial, use algunos resultados sobre PDE en estos vectores propios generalizados.

Esto, sin embargo, requiere algunas nociones sobre la regularidad de las funciones propias generalizadas, que simplemente no he podido encontrar. Mi problema es que el operador A ^ Estoy usando Hiperbólico de segundo orden, por lo que no hay muchos buenos resultados sobre la regularidad en la literatura matemática de PDE para mí. Esto parece deberse a que el mero hecho de que ψ obedece a la ecuación diferencial ( A ^ a ) ψ = 0 no es suficiente para imponer ningún tipo de regularidad, por una razón similar que d ( X C t ) es una solución a la ecuación de onda. Creo que, por lo tanto, necesito regularidad reforzada por el uso de la solución a la ecuación diferencial como una función propia generalizada, o como un estado base en la representación espectral integral directa.

Me doy cuenta de que esto podría ser una posibilidad un poco remota, pero he luchado durante días para encontrar ese resultado, y sería extremadamente útil para mí. ¿Alguien sabe de alguna literatura que trate esta cuestión de la regularidad de la base de las representaciones espectrales de los operadores diferenciales?

En realidad, existe una versión de la teoría de conjuntos adaptada a la teoría de la medida en la que todos los operadores lineales están acotados; esto podría hacer la vida mucho más fácil...
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Respuestas (1)

Este no es un resultado directo sobre la regularidad de las funciones propias generalizadas, pero está indirectamente relacionado:

Un modelo de sueño (para análisis) es un modelo de ZF+DC y donde cada subconjunto de los reales

  1. Lesbegue: Es la unión de un conjunto de Borel y un conjunto nulo
  2. Perfecto: Es la unión de un conjunto perfecto y un conjunto contable.
  3. Baire: Es la unión de un conjunto abierto y otro exiguo.

Para ir al grano: ¡resulta que en el modelo del sueño cada mapa lineal total en los espacios de Banach está acotado! Además, dos normas cualesquiera son topológicamente equivalentes. Esta última propiedad es verdadera en dimensiones finitas en el análisis ordinario, pero el análisis de los sueños la hace verdadera para dimensiones infinitas. Esto disipa uno de los problemas que plagan el análisis de dimensión infinita: la superabundancia de normas no equivalentes en espacios de dimensión infinita.

(Nótese que un conjunto en un espacio topológico es perfecto cuando es cerrado y no tiene puntos aislados. Notablemente, cada uno de estos axiomas es contradicho por Elección. Así vemos que hay vida en matemáticas (y en física) sin Elección (pero tienen DC - elección dependiente). Además, Solavay mostró que un modelo de sueño es consistente si un cardinal inaccesible es consistente con ZF. Para propósitos de teoría de categorías, a menudo ya asumimos la existencia de un cardinal inaccesible, esto en otros términos, es el tan -llamada hipótesis del universo de Grothendieck).