概述
偏微分方程(MSC 35)研究含多元未知函数偏导数的方程,是描述连续介质、场与波的核心语言。主要问题包括:按型分类(椭圆、抛物、双曲)的解的存在、唯一与正则性、适定性(Hadamard)、变分与弱解(Sobolev 空间,1930 年代)、以及非线性现象(激波、孤立子、极小曲面、调和映射)。
它由 Euler、Laplace、J. Fourier(热方程)与 A. Cauchy 发端。20 世纪,D. Hilbert(第 19、20 问题)、S. Sobolev(广义函数与 Sobolev 空间)、L. Schwartz(分布论)与 J. Leray(弱解)建立了现代理论框架。千禧年难题中的 Navier–Stokes 方程整体存在性即属此领域。
它连接微分几何、流体力学、傅里叶分析与变分法,是应用分析的枢纽。
主要研究问题
- 椭圆/抛物/双曲型方程解的存在、正则性与适定性
- Navier–Stokes 等流体方程的整体解是否存在
- 非线性现象:激波、孤立子、极小曲面如何建模