About $L^p$ estimates for the spatially homogeneous Boltzmann equation

Abstract

For the homogeneous Boltzmann equation with (cutoff or noncutoff) hard potentials, we prove estimates of propagation of $L^p$ norms with a weight $(1+|x{|}^2{)}^{q/2}$ ($1<p<+\infty$, $q\in {\mathbb{R}}_{+}$ large enough), as well as appearance of such weights. The proof is based on some new functional inequalities for the collision operator, proven by elementary means.

Résumé

On prouve la propagation de normes $L^p$ avec poids $(1+|x{|}^2{)}^{q/2}$ et l'apparition de tels poids pour l'équation de Boltzmann homogène dans le cas des potentiels durs (avec ou sans troncature angulaire). La démonstration est basée sur de nouvelles inégalités fonctionnelles pour l'opérateur de collision, que l'on prouve par des moyens élémentaires.