Введение

В математике преобразования Бэклунда (названные в честь шведского математика Альберта Виктора Бэклунда) устанавливают связь между уравнениями в частных производных и их решениями. Они являются важным инструментом в теории солитонов и интегрируемых систем. Преобразование Бэклунда обычно представляет собой систему уравнений в частных производных первого порядка, связывающую две функции и часто зависящую от дополнительного параметра. Это означает, что каждая из двух функций по отдельности удовлетворяет уравнению в частных производных, и тогда говорят, что каждая из этих функций является преобразованием Бэклунда для другой. Преобразование Бэклунда, связывающее решения одного и того же уравнения, называется инвариантным преобразованием Бэклунда или автопреобразованием Бэклунда. Если такое преобразование удается найти, можно сделать множество выводов о решениях уравнения, особенно если преобразование Бэклунда содержит параметр. Однако не существует известного систематического способа поиска преобразований Бэклунда.

История

Трансформации Баклунда берут свое начало в дифференциальной геометрии: первым нетривиальным примером является преобразование псевдосферных поверхностей, введенное Л. Бьянки и А. В. Баклундом в 1880-х годах. Это геометрическое построение новой псевдосферной поверхности из исходной псевдосферной поверхности с использованием решения линейного дифференциального уравнения. Поскольку псевдосферные поверхности можно описать как решения уравнения синус-Гордона, преобразование Баклунда поверхностей можно рассматривать как преобразование решений уравнения синус-Гордона.