Study of some equations with many symmetries : resonances and stability

Étude de quelques perturbations d'équations riches en symétries : résonances et stabilités

Joackim Bernier (1)

1 IRMAR - Institut de Recherche Mathématique de Rennes

This manuscript deals with many problems about resonance and stability. First, we design and analyse numerical methods for academic problems like the Dirichlet problem on a segment line or the transport equation associated with a two dimensional rotation. Then, we extend the classical linear analysis of Vlasov-Poisson equations near homogeneous equilibria to describe nonlinear and multidimensional phenomena. Finally, a large part of this thesis is devoted to nonlinear Schrödinger equations in dimension 1. On the one hand, we study the impact of a natural semi-discretisation on the solitary traveling waves and on the growth of the high order Sobolev norms. On the other hand, we develop a new family of normal forms to describe the dynamic of small and smooth solutions for very long times.

Cette thèse est un recueil de constructions et de résultats variés autour de problèmes de résonances et de stabilités. Premièrement, on s'intéresse à la conception et à l'analyse de méthodes numériques pour des problèmes académiques tels que le problème de Dirichlet sur un segment ou l'équation de transport associée à une rotation du plan. Ensuite, on étend l'analyse linéaire classique des équations de Vlasov-Poisson autour d'états d'équilibre homogènes pour décrire des phénomènes multidimensionnels et non linéaires. Enfin, une large partie est consacrée à l'étude d'équations de Schrödinger non linéaires en dimension 1. D'une part, on étudie l'impact d'une semi-discrétisation naturelle sur les ondes solitaires progressives et la croissance des normes de Sobolev. D'autre part, on développe une nouvelle famille de formes normales permettant de décrire la dynamique des petites solutions régulières pendant des temps très longs.

Mots clés: Normal forms (Mathematics); Schrödinger equation; Difference schemes

Mots clés: Formes normales; Schémas aux différences; Stabilité de Liapounov; Équation de Schrödinger

Domaines: Equations aux dérivées partielles [math.AP]

Joackim Bernier. Étude de quelques perturbations d'équations riches en symétries : résonances et stabilités. Equations aux dérivées partielles [math.AP]. Université de Rennes, 2019. Français. ⟨NNT : 2019REN1S039⟩. ⟨tel-02397827⟩