热方程在非负Ricci曲率度量测度空间上的Cauchy问题*
2021-10-21孙萌
孙萌
天津大学应用数学中心,天津 300072
1 引言及主要结果
在研究函数的边界问题时,人们通常采用 “转化” 的方式。比如我们研究热函数的Cauchy 问题时,通常将其转化为研究将边界值函数通过 “Gaussian 平均” 后得到的函数。更确切地说,设ht(x) 是定义在上半空间Rn+1+上的热核,并且f∈L1loc(Rn),令

则u(x,t) 是Rn+1+上的热函数,即满足热方程∂tu-Δxu=0. 这样,我们就可以通过研究热函数u(x,t) 的性质来研究f的性质。
早在1975 年,Fabes 和Neri 在文献[1] 中发现,若定义在Rn+1+上的热函数u(x,t) 满足下列Carleson测度条件

则它的迹u(x,0) =f(x) 属于BMO 空间。反过来,所有迹满足BMO 条件的热函数u(x,t) 恰好可用(1) 式来刻画。该研究为解决在端点p=∞处的热方程的Cauchy 问题提供了新的思路(因BMO 空间可视为Lebesgue 空间L∞(Rn)的替代)。从那时起,大量的工作致力于研究联系Schrödinger 算子[2],Campanato 空间[3],调和函数类似刻画的推广等[4-5]。
我们知道,有Ricci 曲率下界的度量测度空间包括:Riemannian 流形在Gromov-Hausdorff 度量下的极限空间, 以及有非负曲率的Alexandrov 空间。 这些空间上的分析与几何研究在近二十年得到了广泛地关注与发展[6-7]。本文的主要目的是证明当底空间Rn被推广到有非负Ricci 曲率的度量测度空间时,热函数关于(1) 式有着相似的刻画结果。
本文设(X,d,μ) 是满足适当非负Ricci 曲率维数条件RCD*(0,N)[8](见第二节定义9) 的度量测度空间,其中N≥1。这样的空间(X,d) 是完备的并且是可分的,μ是在空间X上局部有限的Borel 测度。下面给出BMO空间和TMO空间的定义。
定义1(BMO空间) 设f是X上的局部可积函数。称f属于有界平均振动函数空间BMO(X),如果

定义2(TMO 空间) 设u是X× R+上的热函数,即在分布意义下满足热方程∂tu-Δxu=0. 称u属于温度平均振动函数空间TMO(X× R+),如果……p>
