Published August 24, 2023 | Version v1
Publication Open

Negative flows of generalized KdV and mKdV hierarchies and their gauge-Miura transformations

  • 1. Universidade Estadual Paulista (Unesp)
  • 2. University of California, Berkeley

Description

A bstract The KdV hierarchy is a paradigmatic example of the rich mathematical structure underlying integrable systems and has far-reaching connections in several areas of theoretical physics. While the positive part of the KdV hierarchy is well known, in this paper we consider an affine Lie algebraic construction for its negative part. We show that the original Miura transformation can be extended to a gauge transformation that implies several new types of relations among the negative flows of the KdV and mKdV hierarchies. Contrary to the positive flows, such a "gauge-Miura" correspondence becomes degenerate whereby more than one negative mKdV model is mapped into a single negative KdV model. For instance, the sine-Gordon and another negative mKdV flow are mapped into a single negative KdV flow which inherits solutions of both former models. The gauge-Miura correspondence implies a rich degeneracy regarding solutions of these hierarchies. We obtain similar results for the generalized KdV and mKdV hierachies constructed with the affine Lie algebra $$ \hat{s\ell}\left(r+1\right) $$ s ℓ ̂ r + 1 . In this case the first negative mKdV flow corresponds to an affine Toda field theory and the gauge-Miura correspondence yields its KdV counterpart. In particular, we show explicitly a KdV analog of the Tzitzéica-Bullough-Dodd model. In short, we uncover a rich mathematical structure for the negative flows of integrable hierarchies obtaining novel relations and integrable systems.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ملخص التسلسل الهرمي لـ KdV هو مثال نموذجي للبنية الرياضية الغنية الكامنة وراء الأنظمة المتكاملة وله صلات بعيدة المدى في العديد من مجالات الفيزياء النظرية. في حين أن الجزء الإيجابي من التسلسل الهرمي KdV معروف جيدًا، فإننا نعتبر في هذه الورقة بناءًا جبريًا جبريًا لجزءه السلبي. نظهر أن تحول ميورا الأصلي يمكن أن يمتد إلى تحول المقياس الذي ينطوي على عدة أنواع جديدة من العلاقات بين التدفقات السلبية للتسلسل الهرمي KdV و mKdV. على عكس التدفقات الإيجابية، تصبح مثل هذه المراسلات "المقياس- ميورا" متدهورة حيث يتم تعيين أكثر من نموذج mKdV سلبي واحد في نموذج KdV سلبي واحد. على سبيل المثال، يتم تعيين تدفق sine - Gordon وتدفق mKdV سلبي آخر في تدفق KdV سلبي واحد يرث حلول كلا النموذجين السابقين. تشير مراسلات المقياس- ميورا إلى انحطاط غني فيما يتعلق بحلول هذه التسلسلات الهرمية. نحصل على نتائج مماثلة للتسلسلات الهرمية KdV و mKdV المعممة التي تم إنشاؤها باستخدام الجبر الليفي $$\hat{s\ell}\left(r+1\right) $$ s } r + 1 . في هذه الحالة، يتوافق تدفق mKdV السلبي الأول مع نظرية حقل تودا المنحازة وتنتج مراسلات المقياس- ميورا نظيره KdV. على وجه الخصوص، نعرض بوضوح نظير KdV لنموذج Tzitzéica - Bullough - Dodd. باختصار، نكشف عن بنية رياضية غنية للتدفقات السلبية للتسلسلات الهرمية المتكاملة التي تحصل على علاقات جديدة وأنظمة متكاملة.

Translated Description (French)

A bstract La hiérarchie KdV est un exemple paradigmatique de la riche structure mathématique qui sous-tend les systèmes intégrables et a des liens profonds dans plusieurs domaines de la physique théorique. Alors que la partie positive de la hiérarchie KdV est bien connue, dans cet article, nous considérons une construction algébrique affine de Lie pour sa partie négative. Nous montrons que la transformation Miura originale peut être étendue à une transformation de jauge qui implique plusieurs nouveaux types de relations entre les flux négatifs des hiérarchies KdV et mKdV. Contrairement aux flux positifs, une telle correspondance « jauge-Miura » devient dégénérée par laquelle plus d'un modèle mKdV négatif est mappé en un seul modèle KdV négatif. Par exemple, le flux sinus-Gordon et un autre flux mKdV négatif sont mappés en un seul flux KdV négatif qui hérite des solutions des deux anciens modèles. La correspondance jauge-Miura implique une riche dégénérescence quant aux solutions de ces hiérarchies. Nous obtenons des résultats similaires pour les hiérarchies généralisées KdV et mKdV construites avec l'algèbre de Lie affine $$ \hat{s\ell}\left(r+1\right) $$ s ℓ ̂ r + 1 . Dans ce cas, le premier flux mKdV négatif correspond à une théorie affine des champs de Toda et la correspondance jauge-Miura donne sa contrepartie KdV. En particulier, nous montrons explicitement un analogue KdV du modèle Tzitzéica-Bullough-Dodd. En bref, nous découvrons une riche structure mathématique pour les flux négatifs des hiérarchies intégrables obtenant de nouvelles relations et des systèmes intégrables.

Translated Description (Spanish)

A bstract La jerarquía KdV es un ejemplo paradigmático de la rica estructura matemática subyacente a los sistemas integrables y tiene conexiones de gran alcance en varias áreas de la física teórica. Si bien la parte positiva de la jerarquía de KdV es bien conocida, en este trabajo consideramos una construcción algebraica de Lie afín por su parte negativa. Mostramos que la transformación Miura original puede extenderse a una transformación gauge que implica varios tipos nuevos de relaciones entre los flujos negativos de las jerarquías KdV y mKdV. Contrariamente a los flujos positivos, dicha correspondencia "indicador-Miura" se degenera, por lo que se mapea más de un modelo de mKdV negativo en un solo modelo de KdV negativo. Por ejemplo, el seno-Gordon y otro flujo negativo de mKdV se mapean en un solo flujo negativo de KdV que hereda soluciones de ambos modelos anteriores. La correspondencia gauge-Miura implica una rica degeneración respecto a las soluciones de estas jerarquías. Obtenemos resultados similares para las jerarquías generalizadas de KdV y mKdV construidas con el álgebra de Lie afín $$ \hat{s\ell}\left(r+1\right) $$ s ℓ r + 1 . En este caso, el primer flujo mKdV negativo corresponde a una teoría de campo Toda afín y la correspondencia medidor-Miura produce su contraparte KdV. En particular, mostramos explícitamente un análogo de KdV del modelo Tzitzéica-Bullough-Dodd. En resumen, descubrimos una rica estructura matemática para los flujos negativos de jerarquías integrables obteniendo relaciones novedosas y sistemas integrables.

Files

JHEP08(2023)160.pdf.pdf

Files (707.2 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b69a8419cb6b08d377da4fe68d4367d2
707.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التدفقات السلبية للتسلسلات الهرمية KdV و mKdV المعممة ومقياسها - تحولات ميورا
Translated title (French)
Flux négatifs des hiérarchies KdV et mKdV généralisées et leurs transformations de jauge-Miura
Translated title (Spanish)
Flujos negativos de jerarquías generalizadas de KdV y mKdV y sus transformaciones gauge-Miura

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4386158138
DOI
10.1007/jhep08(2023)160

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1552007708
  • https://openalex.org/W1559425867
  • https://openalex.org/W1777195856
  • https://openalex.org/W1967242455
  • https://openalex.org/W1972563066
  • https://openalex.org/W1975881045
  • https://openalex.org/W1977533832
  • https://openalex.org/W1990391051
  • https://openalex.org/W1994290093
  • https://openalex.org/W1995621679
  • https://openalex.org/W2009402159
  • https://openalex.org/W2011842210
  • https://openalex.org/W2012094912
  • https://openalex.org/W2012157975
  • https://openalex.org/W2013255184
  • https://openalex.org/W2014565302
  • https://openalex.org/W2017358916
  • https://openalex.org/W2019967629
  • https://openalex.org/W2021898534
  • https://openalex.org/W2022892650
  • https://openalex.org/W2026031976
  • https://openalex.org/W2028402761
  • https://openalex.org/W2030669316
  • https://openalex.org/W2031865103
  • https://openalex.org/W2034796287
  • https://openalex.org/W2034855523
  • https://openalex.org/W2040399320
  • https://openalex.org/W2045871615
  • https://openalex.org/W2045874179
  • https://openalex.org/W2049988249
  • https://openalex.org/W2056003037
  • https://openalex.org/W2056842542
  • https://openalex.org/W2065761068
  • https://openalex.org/W2068546742
  • https://openalex.org/W2078176822
  • https://openalex.org/W2080648832
  • https://openalex.org/W2089996117
  • https://openalex.org/W2139145457
  • https://openalex.org/W2140084231
  • https://openalex.org/W2152553848
  • https://openalex.org/W2160127505
  • https://openalex.org/W2161164203
  • https://openalex.org/W2164592950
  • https://openalex.org/W2171240654
  • https://openalex.org/W2179428325
  • https://openalex.org/W2530707305
  • https://openalex.org/W2763601025
  • https://openalex.org/W2921456738
  • https://openalex.org/W2955268113
  • https://openalex.org/W2962933356
  • https://openalex.org/W2963388978
  • https://openalex.org/W2965848138
  • https://openalex.org/W3037373359
  • https://openalex.org/W3098550142
  • https://openalex.org/W3099674470
  • https://openalex.org/W3100026430
  • https://openalex.org/W3100279715
  • https://openalex.org/W3100620221
  • https://openalex.org/W3100746112
  • https://openalex.org/W3102148323
  • https://openalex.org/W3102545956
  • https://openalex.org/W3103354958
  • https://openalex.org/W3103442652
  • https://openalex.org/W3103706808
  • https://openalex.org/W3106044781
  • https://openalex.org/W3106163054
  • https://openalex.org/W3153715304
  • https://openalex.org/W3197314934
  • https://openalex.org/W3200225541
  • https://openalex.org/W4284897316
  • https://openalex.org/W4296899717
  • https://openalex.org/W4317940678
  • https://openalex.org/W4319312695
  • https://openalex.org/W78263506