Ланцю́г Тоди — система дискретних нелінійних рівнянь, які описують динаміку взаємопов'язаних нелінійних осциляторів. Має важливе значення у теорії коливань кристалічних ґраток.

Система у загальному випадку має вигляд:Дж. Уизем. Линейные и нелинейные волны. — Мир, 1977. — С. 554. — 622 с.

де має сенс величини відхилення n-го осцилятора від положення рівноваги, а  — нелінійна функція, яка має сенс повертаючої сили, діючої на осцилятор . Точки означають взяття операції диференціювання.

Визначення Ланцюгом тоди називається нескінченна система рівнянь

на функції

Ланцюг Тоди є гамільтоновою системою із гамільтоніаном

відносно стандартної дужки Пуасона, де

Звичайний неперіодичний ланцюг Тода — це система з взаємодіючих частинок на прямій із гамільтоніаном

Для періодичного випадку така система характеризується гамільтоніаном

Тут  — координата частинки  — її імпульс.

Після переходу у систему центру мас () отримуємо систему із ступенем вільності. За допомогою зсувів координат можна перейти до випадку для неперіодичного ланцюга й до гамільтоніану

для періодичного ланцюга.

Рівняння руху у неперіодичному випадку (за ) мають вигляд

У періодичному ж випадку маємо:

Як у неперіодичному, так й у періодичному випадках мають інтегралів руху. Явний їх вигляд слідує з представлення Лакса, відкритого у роботах Флашки й Манакова.

Див. також Теплоємність Рівняння синус-Ґордона Рівняння Кортевега де Фріза Метод Хіроти

Джерела