<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20241031//EN" "JATS-journalpublishing1-4.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">apm</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Advances in Pure Mathematics</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2160-0384</issn>
      <issn pub-type="ppub">2160-0368</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/apm.2026.163009</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">apm-150329</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Physics</subject>
          <subject>Mathematics</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>Existence of a Periodic Attractor for the 3D Navier-Stokes Equations on T 3</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Moschandreou</surname>
            <given-names>Terry</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> Intermediate and Senior Mathematics, Thames Valley District School Board, London, Canada </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The author declares no conflicts of interest regarding the publication of this paper.</p>
        </fn>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>02</day>
        <month>03</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>03</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>16</volume>
      <issue>03</issue>
      <fpage>130</fpage>
      <lpage>194</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>01</day>
          <month>09</month>
          <year>2025</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>17</day>
          <month>03</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>20</day>
          <month>03</month>
          <year>2026</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© 2026 by the authors and Scientific Research Publishing Inc.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="open-access">
          <license-p> This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link> ). </license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri content-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.4236/apm.2026.163009">https://doi.org/10.4236/apm.2026.163009</self-uri>
      <abstract>
        <p>This paper presents a framework for solving the Navier-Stokes equations on the 3D torus <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>T</p>
        <p>3</p>
        <p>. In this work, a review is made and a sequel follows with regard to the author’s work in 2021 in [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] where the Geometric Calculus method was used to obtain Equation (6) in that reference. Developing an algebraic and differential procedure to rewrite the Navier-Stokes equations in a form that renders solutions in a particular <italic>i</italic>-th direction of fluid flow, the expressions solved for give finite time singularities in the form of the LambertW function on the surface of the ball embedded in <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>T</p>
        <p>3</p>
        <p>=</p>
        <p>[</p>
        <p>0,1 ]</p>
        <p>3</p>
        <p>. In this paper, it is argued that these singularities for a single <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>u</p>
        <p>i</p>
        <p>direction can be shifted outwards by using fixed point methods via nth compositions of LambertW functions. In this paper, the solution to Equation (6) is provided, which proves that the triple product <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>u</p>
        <p>x</p>
        <p>u</p>
        <p>y</p>
        <p>u</p>
        <p>z</p>
        <p>has both singular and no finite time blowup. We develop a geometric-analytic framework for the three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations on the torus <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>T</p>
        <p>3</p>
        <p>that yields a periodic global attractor and clarifies the role of singular structures arising in nonlinear velocity interactions. Building on a componentwise reformulation of the Navier-Stokes equations, the nonlinear transport term is resolved explicitly in physical space, revealing a rigid normal-form structure governed by compositions of the Lambert <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>W</p>
        <p>function. Singular solutions initially appear on embedded spherical manifolds through branch-point behavior of <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>W</p>
        <p>, but we show that these singularities are removable in finite space and can be shifted to infinity via fixed-point methods and iterated Lambert <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>W</p>
        <p>compositions and increasing Tori approaching <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>ℝ</p>
        <p>3</p>
        <p>in the infinite limit. A key mechanism is the synchronization of local Lambert <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>W</p>
        <p>dynamics with global elliptic structure through a Weierstrass <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>℘</p>
        <p>-<inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>ζ</p>
        <p>mapping. By exploiting homogeneity and quasi-periodicity, a drift-corrected Weierstrass zeta potential is constructed that is strictly periodic on <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>T</p>
        <p>3</p>
        <p>. The resulting velocity field is bounded, oscillatory in time, and invariant under the Navier-Stokes evolution, with secular growth absorbed into the pressure gauge. Elliptic degeneracy controls the singular-regular transition and ensures that all accessible singularities are isolated and integrable. The analysis identifies Lambert <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>W</p>
        <p>profiles as invariant manifolds of finite codimension and establishes the existence of a periodic attractor for the 3D Navier-Stokes equations on <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>T</p>
        <p>3</p>
        <p>, providing a concrete mechanism by which nonlinear singular behavior is regularized globally.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Navier-Stokes Equations</kwd>
        <kwd>Geometric Depletion</kwd>
        <kwd>BKM Criterion</kwd>
        <kwd>Weierstrass -Function</kwd>
        <kwd>Sphere</kwd>
        <kwd>Overlap</kwd>
        <kwd>LambertW</kwd>
        <kwd>Regular</kwd>
        <kwd>Smoothness</kwd>
        <kwd>Alignment</kwd>
        <kwd>Non-Alignment</kwd>
        <kwd>Elliptic</kwd>
        <kwd>Synchronization</kwd>
        <kwd>Normal Form</kwd>
        <kwd>Vortex Stretching</kwd>
        <kwd>Viscosity</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>The three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations on compact manifolds remain a central and unresolved problem in mathematical fluid mechanics. Despite the existence of global weak solutions and extensive partial regularity theory, the mechanisms governing singularity formation, nonlinear depletion, and long-time dynamics in three dimensions are not fully understood. In particular, the interaction between geometry (of embedded spheres in each Tori), nonlinearity, and analytic structure continues to motivate the development of alternative formulations capable of resolving the internal structure of the nonlinear term beyond energy estimates alone. Singularities for a single <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> direction in the Navier-Stokes formulation can be shifted outwards by using fixed point methods via nth compositions of LambertW functions and increasing Tori. This idea has recently been published in [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] and is a continuation of the work in [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]. Beyond the classical velocity-vorticity framework, the <italic>relative alignment and non</italic>-<italic>alignment of velocity component</italic><italic>s themselves</italic> play a decisive role in shaping nonlinear dynamics. When velocity components or dominant modal contributions align locally, the quadratic nonlinearity may undergo partial or complete depletion, suppressing effective energy transfer across scales. This phenomenon is implicit in standard energy methods and is made explicit in Fourier-space analyses, where aligned velocity triads fail to sustain strong cascades [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>]. Physically, such alignment corresponds to a reduction in transverse shear and relative motion between interacting flow structures, weakening vortex stretching and nonlinear transport.</p>
      <p>Conversely, strong non-alignment between velocity components enhances nonlinear coupling and promotes energy and enstrophy transfer. This distinction is emphasized in classical turbulence theory, where orthogonal or transverse velocity interactions are responsible for sustained nonlinear dynamics and turbulent mixing [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>]. From a geometric standpoint, non-alignment introduces additional degrees of freedom that amplify vortex stretching and destabilize purely advective transport. The geometric framework developed here makes this distinction explicit by decomposing the velocity field into radial, tangential, and transverse components on embedded spherical structures, allowing alignment and non-alignment effects to be analyzed directly in physical space rather than solely through spectral methods. The framework in [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>] confirms that velocity fields near embedded spherical surfaces admit an orthogonal decomposition into radial, tangential, and binormal components; when radial and tangential components are of comparable magnitude, the binormal direction represents a genuine third degree of freedom rather than a higher-order correction, enabling strong vortex stretching.</p>
      <p>The present work focuses on singular solutions supported on spherical surfaces embedded in the three-torus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Rather than treating singularities as obstructions to well-posedness, we show that they can be systematically analyzed, displaced, and ultimately regularized through a combination of fixed-point methods, elliptic structure, and functional composition. In particular, solutions arising from algebraic and differential reformulations of the Navier-Stokes equations naturally involve the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function, whose branch structure captures implicit nonlinear inversion mechanisms inherent in characteristic-based formulations. Such Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> -type singularities appear on the surface of embedded spheres in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and reflect degeneracies in the nonlinear interaction geometry rather than genuine finite-time blowup.</p>
      <p>A central observation of this paper is that singularities arising in a single velocity component can be shifted outward through iterated composition of Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> functions. This idea, recently developed in [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] (Ch. 8), provides a mechanism by which singular behavior on a fixed torus can be transported to arbitrarily large spatial scales by embedding <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> into expanding tori <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . As shown in [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>], singularities confined to compact regions migrate to infinity as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , suggesting that apparent finite-space singularities may correspond instead to infinite-space blowup. This perspective reframes the singularity question in terms of geometric transport rather than intrinsic breakdown.</p>
      <p>The triple velocity product <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> plays a distinguished role in this analysis. Solving the governing PDE derived in [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] reveals that this product admits both singular and non-blowup regimes depending on the accessibility of Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> branch points. Crucially, while the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function possesses a genuine singularity at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the algebraic structure of the triple product ensures that this singularity does not correspond to finite-time blowup of physically relevant norms. Instead, it manifests as a removable singularity when embedded within an appropriate elliptic and periodic framework. The present work demonstrates that such singularities can be rendered dynamically harmless by mapping the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> evolution onto a Weierstrass elliptic lattice, where quasi-periodicity is neutralized through drift compensation.</p>
      <p>This approach connects naturally with broader themes in modern Navier-Stokes analysis. Classical frameworks developed by Leray [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], Fujita-Kato [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>], Kato [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>], Cannone [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>], and Koch-Tataru [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>] establish existence, uniqueness, and stability within carefully chosen function spaces such as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:msup><mml:mi> O </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> χ </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . However, these approaches control the nonlinear term through <italic>a priori</italic> estimates and do not resolve its internal algebraic or geometric structure. As a result, they do not single out a preferred functional form for solutions. In contrast, the present work adopts a direct PDE and interaction-geometry perspective, resolving individual nonlinear channels and identifying Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> profiles as invariant manifolds under Navier-Stokes evolution.</p>
      <p>This philosophy aligns with recent efforts to understand Navier-Stokes dynamics through normal-form transformations, renormalization, and invariant-manifold theory, as well as geometric depletion mechanisms arising from alignment constraints. From this perspective, Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> functions arise not as exotic special functions, but as structurally forced objects generated by implicit nonlinear inversion under Navier-Stokes scaling.</p>
      <p>The main contribution of this paper is therefore twofold. First, we provide a rigorous derivation of Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> -based solutions to the periodic Navier-Stokes equations on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , demonstrating closure under nonlinear interactions and compatibility with elliptic pressure constraints. Second, we show that the singular structures inherent in these solutions can be regularized and displaced through composition and elliptic embedding, leading to the existence of a periodic attractor and excluding finite-time blowup on compact domains. By synchronizing internal Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> dynamics with external Weierstrass lattice frequencies, we obtain a unique, drift-corrected periodic velocity that is bounded for all time.</p>
      <p>More broadly, this work suggests that singularity formation in the three-dimensional Navier-Stokes equations may be governed as much by <italic>geometric transport and functional composition</italic> as by local amplification mechanisms. The interaction between Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> inversion, elliptic degeneracy, and toroidal geometry provides a concrete framework in which singularities can be analyzed, classified, and displaced rather than merely bounded. This perspective opens a new avenue for understanding long-time dynamics, periodic attractors, and the role of implicit nonlinear structure in three-dimensional incompressible flows.</p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Method</title>
      <p>The methodology adopts a direct PDE and interaction-geometry perspective, resolving individual nonlinear channels and identifying Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> profiles as invariant manifolds under Navier-Stokes evolution. These normal forms can be shifted outward through iterative Lambert W compositions and increasing tori, which when combined with the Weierstrass framework, embeds into globally periodic, bounded dynamics. This provides the bridge from local interaction geometry to the global periodic attractor described in this work.</p>
      <sec id="sec2dot1">
        <title>2.1. Direct PDE and Interaction-Geometry Perspective</title>
        <p>The geometric discussion thus far emphasizes that nonlinear activity in the Navier-Stokes equations is governed not merely by vorticity, but by the <italic>interaction geomet</italic><italic>ry of velocity components themselves</italic>. Alignment suppresses nonlinear transfer, while non-alignment activates it. This observation motivates a formulation in which nonlinear interactions are resolved <italic>componentwise</italic><italic>and geometrically</italic>, rather than being absorbed into a priori functional estimates. The present section makes this perspective explicit at the level of the partial differential equations.</p>
        <p>We begin by writing the velocity field in components, </p>
        <disp-formula id="FD1">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>So that the quadratic nonlinearity decomposes as </p>
        <disp-formula id="FD2">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munder>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>j</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Each term <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> j </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents a distinct <italic>interaction channel</italic>, encoding the transport of the <inline-formula><mml:math><mml:mi> j </mml:mi></mml:math></inline-formula> -th velocity component along the <inline-formula><mml:math><mml:mi> i </mml:mi></mml:math></inline-formula> -th direction. In contrast to global energy methods, which estimate this sum as a whole, we analyze these channels individually, tracking how geometry, scaling, and functional form propagate through the dynamics.</p>
        <p>To formalize this, define the interaction operators </p>
        <disp-formula id="FD3">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ℐ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>j</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The nonlinear structure of the Navier-Stokes equations may then be viewed as the superposition of the actions of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℐ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> j </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> over all component pairs. This viewpoint naturally leads to the consideration of velocity profiles that are <italic>closed u</italic><italic>nder all interaction channels</italic>, meaning that no new singular structures are generated when any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℐ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> j </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> acts on the profile.</p>
        <p>We therefore consider the set </p>
        <disp-formula id="FD4">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi mathvariant="script">S</mml:mi>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:munder>
                  <mml:mo>∩</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>{</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>}</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>ker</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>singular growth induced by</mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ℐ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>whose elements are velocity fields invariant, in a structural sense, under the full nonlinear interaction geometry. Being in <inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="script"> S </mml:mi></mml:math></inline-formula> imposes severe rigidity: such profiles must be stable under multiplication, differentiation, and implicit inversion, while remaining compatible with Navier-Stokes scaling and incompressibility.</p>
        <p>This rigidity is precisely what singles out the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function. If </p>
        <disp-formula id="FD5">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>then </p>
        <disp-formula id="FD6">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>
                  </mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>g</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>so differentiation introduces no new transcendental structure beyond rational combinations of <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> itself. Moreover, equations of the characteristic form </p>
        <disp-formula id="FD7">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>Φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which arise naturally when a dominant transport direction is isolated (as in the geometric decomposition discussed in the Introduction), lead via the method of characteristics to implicit relations of the type </p>
        <disp-formula id="FD8">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mi>u</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>known function</mml:mtext>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The unique inversion of such relations is given by the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function.</p>
        <p>This observation is reinforced by scaling considerations. Under the Navier-Stokes scaling </p>
        <disp-formula id="FD9">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>↦</mml:mo>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>↦</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>λ</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>↦</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>λ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Logarithmic corrections arise that destabilize purely polynomial or exponential ansätze. The Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function naturally absorbs these corrections, remaining invariant in form under renormalization. In this sense, Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> profiles are not ad hoc solutions, but <italic>normal forms</italic> adapted to the intrinsic scaling of the equations.</p>
        <p>Taken together, these considerations motivate the following structural claim.</p>
        <p><bold>Co</bold><bold>njecture (Normal</bold><bold>-</bold><bold>Form Universality).</bold><italic>Among all locally self</italic>-<italic>similar</italic>, <italic>renormalization</italic>-<italic>invariant velocity profiles that are closed under the full set of nonlinear interaction operators</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℐ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> j </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>the only admissible explicit or implicit solution class is generated by the Lambert</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>function</italic>. </p>
        <p>This conjecture is not an existence theorem but a <italic>classification principle</italic>. It asserts that Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> profiles form invariant manifolds-of finite codimension-within the Navier-Stokes flow. From the interaction-geometry viewpoint introduced above, these manifolds represent configurations in which alignment and non-alignment effects balance in such a way that nonlinear growth is structurally constrained rather than merely estimated.</p>
        <p>Crucially, this perspective explains why singular behavior appears naturally on embedded geometric structures, such as spheres in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , as discussed later in this paper. The singularities are not artifacts of the method, but geometric markers of where interaction channels become degenerate. As shown in subsequent sections, these singularities can be shifted outward through iterative Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> compositions and, when combined with the Weierstrass framework, embedded into globally periodic, bounded dynamics. This provides the bridge from local interaction geometry to the global periodic attractor described in this work.</p>
        <p>It is claimed that Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> profiles are invariant manifolds of finite codimension in the Navier-Stokes flow and there is closure under all interaction operators <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℐ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> j </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>A main theorem which leads to the LambertW-<inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> closure solutions is as follows.</p>
        <p><bold>Th</bold><bold>eorem 1 (Existence of W function solutions to the 3D Navier</bold><bold>-</bold><bold>Stokes</bold><bold>problem that are given by Eq</bold><bold>uation (65)</bold><bold>:</bold><bold>PDE)</bold><italic>Assuming the Poisson equation</italic>, </p>
        <disp-formula id="FD10">
          <label>(1)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:msup>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>And the following PDE holds,</p>
        <disp-formula id="FD11">
          <label>(2)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>κ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> C </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mi> C </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a shift related to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is at least in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> x </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the pressure <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> x </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then, </p>
        <disp-formula id="FD12">
          <label>(3)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>36</mml:mn>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the WeierstrassP function, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is it’s inverse and <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the LambertW function defined on an affine spatio-temporal space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Ξ </mml:mtext><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> O </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The expression for <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is connected to <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the derivative of <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . In principle both <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> are functions in general, where they become constants when we look at large spatial gradients in a given <italic>i</italic>-th direction, in particular for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> direction. Then, the solution problem can be defined by Equations (5) - (7) which can be shown to reduce to Equation (65). Moreover, the solutions given by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are periodic in both space and time by means of the Lambert to Weierstrass mapping. </p>
        <p>Now to establish the grounds for these assertions made in the main theorem we are required to review the work in the proofs of the connection of the form of the Navier-Stokes equations to the PDEs in [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] and references therein. Since the work in these references were valid in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> spaces for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , a note here is required. The Poisson equation was used to relate the velocities to the pressure terms. In order to remain in these spaces for <inline-formula><mml:math><mml:mi> p </mml:mi></mml:math></inline-formula> (in particular it was found that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is necessary), the following PDE was required in the definition of the Poisson equation, </p>
        <disp-formula id="FD13">
          <label>(4)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:msup>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the components of the Navier-Stokes flow with <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> representing the pressure and <inline-formula><mml:math><mml:mi> S </mml:mi></mml:math></inline-formula> some arbitrary function used in the solution approach. To be specific the solution in the previous references made use of this PDE (Poisson equation). In [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>], a geometric calculus approach was used to rewrite the Navier-Stokes equations in a general <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> direction for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The PDEs defining the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> were possible to develop mainly due to the Poisson equation. Thus, we use the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> term in the governing PDE developed by Geometric Calculus approach. The transition to the PDE in Equations (5) - (7) is a result of adding to the original Navier-Stokes equations (after applying row operations [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>], a pivot function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> a </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> a </mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> which is used as a place Holder in obtaining the solution of the Navier-Stokes equations. See Equation (6) in [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] where this pivot function has been added. In the subsequent parts of the paper there the pivot function is used in the following sense: If we have two operators <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> then necessarily <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> so that the appearance of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is not seen anymore. It is in this way that the PDE problem for the Navier-Stokes equations was set up. As mentioned, the following PDE captures the dynamics of the original Navier-Stokes equations, which now are written for the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> direction.</p>
        <p>The 3D incompressible unsteady Navier-Stokes Equations (NSEs) in Cartesian coordinates may be listed for the velocity field, </p>
        <disp-formula id="FD14">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>∗</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∗</mml:mo>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∗</mml:mo>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>∗</mml:mo>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>μ</mml:mi>
              <mml:msubsup>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mo>∗</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>∗</mml:mo>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∗</mml:mo>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>P</mml:mi>
                <mml:mo>∗</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>∗</mml:mo>
              </mml:msubsup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is constant density, <inline-formula><mml:math><mml:mi> μ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is dynamic viscosity, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> ∗ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ∗ </mml:mo><mml:mi> i </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> e </mml:mi></mml:mstyle><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the body forces on the fluid. In some cases, it may be elected to reparametrize the components of the velocity vector, and pressure to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> u </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> e </mml:mi></mml:mstyle><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> P </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> e </mml:mi></mml:mstyle><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , coordinates <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> x </mml:mi></mml:mstyle><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> according to the following form utilizing the non-dimensional quantity <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) : </p>
        <disp-formula id="FD15">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>∗</mml:mo>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>P</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>∗</mml:mo>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>P</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>∗</mml:mo>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>∗</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mi>t</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The Navier-Stokes equations above in <inline-formula><mml:math><mml:mo> ∗ </mml:mo></mml:math></inline-formula> variables are proven to be equivalent to the following PDE [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] in non-star variables for the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> component and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> variables, (here <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (for example <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a derivative of <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> in a preferred direction in space or time)):</p>
        <disp-formula id="FD16">
          <label>(5)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>P</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:msub>
                <mml:mi>P</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD17">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msqrt>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>κ</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msqrt>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:msup>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mi>P</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD18">
          <label>(6)</label>
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>P</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>δ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msqrt>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>κ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msqrt>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>κ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>ρ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                    <mml:mi>z</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mi>μ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                    <mml:mi>z</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mi>μ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                    <mml:mi>z</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mi>μ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>δ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msqrt>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>κ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msqrt>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>κ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>ρ</mml:mi>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                    <mml:mi>z</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mi>z</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mfrac>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                                          <mml:msub>
                                            <mml:mi>V</mml:mi>
                                            <mml:mi>z</mml:mi>
                                          </mml:msub>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                                          <mml:mi>t</mml:mi>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mfrac>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:msqrt>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>κ</mml:mi>
                                  <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msqrt>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                    <mml:mi>z</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                    <mml:mi>z</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mi>z</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>δ</mml:mi>
                              <mml:mtext>
                                 
                              </mml:mtext>
                              <mml:mi>Φ</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>ρ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD19">
          <label>(7)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>P</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>ρ</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>δ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msqrt>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>κ</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msqrt>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msqrt>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>κ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msqrt>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msqrt>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>κ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msqrt>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                              <mml:mi>ρ</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                    <mml:mi>z</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mi>z</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> S </mml:mi></mml:math></inline-formula> is defined in Equation (1). Note the Laplacian for the pressure is written as an integral over an epsilon ball along each of the infinitely many branches of the WeierstrassP function. There are precisely three Laplacians in Equations (5) - (7), one is for the pressure and the other two are in terms of the velocity <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The work of Rumer and Fet was used in [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] and reference within to write the Laplacians as integrals over epsilon balls. In [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>], there, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> components <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> vanish on a suitable manifold as shown in this paper and in [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] (where the space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> was defined with a calculation showing that an operator involving all three velocity components and their derivatives, <inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="script"> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> , is precisely zero on this space and we see it to be true on the boundary of an embedded ball in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (see Section 4). It is important to define <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> which is used in two ways in this paper. The first is that we assume alignment of two vector fields in general and then separately non-alignment. The expression for <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is that it is the negative reciprocal of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the derivative <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> ' </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) and the following eigen-type problem holds true: </p>
        <disp-formula id="FD20">
          <label>(8)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>κ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The solution of this PDE gives a general form in terms of the WeierstrassP function (consistent with [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]). It is: </p>
        <disp-formula id="FD21">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mstyle displaystyle="true">
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∫</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mfrac>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mfrac>
                                            <mml:mn>2</mml:mn>
                                            <mml:mn>3</mml:mn>
                                          </mml:mfrac>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:msup>
                                      <mml:msqrt>
                                        <mml:mn>3</mml:mn>
                                      </mml:msqrt>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mn>6</mml:mn>
                                      <mml:msqrt>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mi>κ</mml:mi>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mo>(</mml:mo>
                                            <mml:mrow>
                                              <mml:mi>x</mml:mi>
                                              <mml:mo>,</mml:mo>
                                              <mml:mi>y</mml:mi>
                                              <mml:mo>,</mml:mo>
                                              <mml:mi>z</mml:mi>
                                              <mml:mo>,</mml:mo>
                                              <mml:mi>t</mml:mi>
                                            </mml:mrow>
                                            <mml:mo>)</mml:mo>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:msup>
                                            <mml:mn>2</mml:mn>
                                            <mml:mrow>
                                              <mml:mfrac>
                                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                                <mml:mn>3</mml:mn>
                                              </mml:mfrac>
                                            </mml:mrow>
                                          </mml:msup>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:msqrt>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mfrac>
                                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                                  <mml:mi>z</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mstyle>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>f</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>;</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>g</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>g</mml:mi>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In the PDE given by Equations (5) - (7), the expression <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> appears at a few places. Substituting in Equations (5) - (7) introduces <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> κ </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at these places and then multiplying by <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> throughout aligns <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> so that we have the PDE which gives the LambertW solution. It is a straightforward bookkeeping approach to see that this results as in Equation (65) in the later section where we have defined the representative governing equations. Attention must be given to the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> operator expression in Equation (6). Here the first term and sixth term expressions (the sixth part contains also <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Φ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> which is set to zero) (in the sum of 6 parts) when added together vanish. If this is due to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> then one can show that there is finite time blowup which must occur at a pole. (Substitute <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> into the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> operator part and solve this set to zero [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>].) However, we exclude the finite blowup case since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must hold in Equation (8). What remains in Equations (5) - (7) will lead to Equation (65) which solves as a LambertW solution. </p>
        <p>The quantity <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> x </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a <italic>refinement geometry parameter</italic> measuring the transverse concentration of vorticity relative to its local direction. Let, </p>
        <disp-formula id="FD22">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mo>×</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>ξ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ω</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>ω</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mstyle>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>denote the vorticity and vorticity direction field wherever <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>We define the transverse gradient operator </p>
        <disp-formula id="FD23">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mo>⊥</mml:mo>
              </mml:msub>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>⊗</mml:mo>
                  <mml:mi>ξ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which projects spatial derivatives onto the plane orthogonal to the local vorticity direction.</p>
        <p><bold>Definition 1</bold>(Refinement Geometry <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> ) <italic>The refinement geometry</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> o </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is defined</italic>(<italic>up to universal constants</italic>)<italic>by</italic></p>
        <disp-formula id="FD24">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:menclose notation="box">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>κ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>g</mml:mi>
                      <mml:mi>e</mml:mi>
                      <mml:mi>o</mml:mi>
                      <mml:mi>m</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>~</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mo>⊥</mml:mo>
                              </mml:msub>
                              <mml:mi>ω</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                  </mml:mstyle>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>ω</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                  </mml:mstyle>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:menclose>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The quantity <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> o </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is scale-invariant under the Navier-Stokes scaling and diverges precisely when vorticity concentrates transversely.</p>
        <p>Equivalently, if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> ⊥ </mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> x </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the local transverse filament radius associated with the vortex tube geometry, then </p>
        <disp-formula id="FD25">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:menclose notation="box">
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>κ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>~</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mo>⊥</mml:mo>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mstyle>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:menclose>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus:</p>
        <p>• small <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> corresponds to thin, highly refined vortex filaments, strong transverse gradients,</p>
        <p>• large <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> corresponds to thick vortex filaments, well spread vorticity,</p>
        <p>• bounded <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> prevents transverse collapse.</p>
        <p>2.1.1. Connection of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> ⊥ </mml:mo></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> Solution-Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> Branch Geometry and Transverse Gradient Scaling</p>
        <p>We consider the function </p>
        <disp-formula id="FD26">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mtext>
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> denotes either real branch <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function. The argument approaches the branch point </p>
        <disp-formula id="FD27">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>∗</mml:mo>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>as</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>A classical expansion of the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function near this branch point yields </p>
        <disp-formula id="FD28">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>±</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>e</mml:mi>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>O</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>e</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Substituting <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> gives </p>
        <disp-formula id="FD29">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>e</mml:mi>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and therefore </p>
        <disp-formula id="FD30">
          <label>(9)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mo>±</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Differentiating (9) with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> yields </p>
        <disp-formula id="FD31">
          <label>(10)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>as</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This divergence reflects a square-root branch singularity. The function itself remains finite at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , while its first derivative becomes unbounded.</p>
        <p>Assume that <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> measures squared transverse distance from a vortex tube axis, so that </p>
        <disp-formula id="FD32">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>r</mml:mi>
                <mml:mo>⊥</mml:mo>
              </mml:msub>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Then </p>
        <disp-formula id="FD33">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mo>⊥</mml:mo>
              </mml:msub>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mo>⊥</mml:mo>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Suppose the longitudinal velocity component has the form </p>
        <disp-formula id="FD34">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mtext>smooth terms</mml:mtext>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Using (10), </p>
        <disp-formula id="FD35">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mo>⊥</mml:mo>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mo>⊥</mml:mo>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Define the geometric curvature parameter </p>
        <disp-formula id="FD36">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>κ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>geom</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mo>⊥</mml:mo>
                          </mml:msub>
                          <mml:mi>ω</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The above scaling implies </p>
        <disp-formula id="FD37">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>κ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>geom</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mo>⊥</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Equivalently, defining </p>
        <disp-formula id="FD38">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>κ</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>geom</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>we obtain </p>
        <disp-formula id="FD39">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:menclose notation="box">
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>κ</mml:mi>
                  <mml:mo>~</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mo>⊥</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:menclose>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> structure encodes a loss of invertibility of the flow map in a single transverse direction, producing strong but integrable transverse gradients. This square-root behavior corresponds geometrically to a fold or caustic in the overlapping-sphere (or bent-tube) construction, not to a velocity blowup.</p>
        <p>In particular: </p>
        <p>• the velocity remains bounded,</p>
        <p>• transverse gradients scale like <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> ⊥ </mml:mo></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,</p>
        <p>• the curvature parameter scales like <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> ⊥ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,</p>
        <p>• and the singularity is purely geometric, arising from branch structure.</p>
        <p>In Equation (8), through the transformations from nonstar to <inline-formula><mml:math><mml:mo> ∗ </mml:mo></mml:math></inline-formula> variables, keeping in mind that <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> must be transformed as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> t </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , Equation (8) will be transformed so that <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> disappears and everything is in <inline-formula><mml:math><mml:mo> ∗ </mml:mo></mml:math></inline-formula> variables. The vortex tube has as its envelope <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ± </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi> x </mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> where the physical vortex tube matches ± of the derivative of the <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> solution as seen previously. </p>
        <p>Finally, for a near bent vortex tube, one can have large longitudinal derivative of the <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> component velocity as long as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> ⊥ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and it remains finite. </p>
        <p>2.1.2. Vortex Stretching Control via <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and Weierstrass <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula></p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a smooth function, and define </p>
        <disp-formula id="FD40">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>U</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>κ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>z</mml:mi>
                                  <mml:mo>′</mml:mo>
                                </mml:msup>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote the Weierstrass <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -function with invariants <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and let </p>
        <disp-formula id="FD41">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>U</mml:mi>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>U</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>U</mml:mi>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>be its derivative.</p>
        <p><bold>Theorem 2</bold>(Stretching Amplification via Small <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> ) <italic>Let</italic></p>
        <disp-formula id="FD42">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>U</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>κ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is smooth, and consider the Weierstrass elliptic function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with invariants <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that the cubic </p>
        <disp-formula id="FD43">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>4</mml:mn>
              <mml:msup>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mi>s</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>has three distinct real roots <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote the derivative of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> with respect to its argument. Then, the following hold:</p>
        <p>1) (<bold>Pole-controlled growth</bold>) If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> U </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> approaches a lattice point (pole) of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>, </p>
        <disp-formula id="FD44">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>U</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:mi>ℤ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>then </p>
        <disp-formula id="FD45">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>U</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and this growth is independent of the size of <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>2) (<bold>Ro</bold><bold>ot locations are bounded</bold>) The zeros of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> occur precisely at the half-periods </p>
        <disp-formula id="FD46">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>U</mml:mi>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where </p>
        <disp-formula id="FD47">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Hence, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> only at these discrete points.</p>
        <p>3) (<bold>Effe</bold><bold>ct of small</bold><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> ) If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> becomes small along a segment of a vortex tube, then </p>
        <disp-formula id="FD48">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>U</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>κ</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>becomes large, causing <inline-formula><mml:math><mml:mi> U </mml:mi></mml:math></inline-formula> to vary rapidly with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> . This <italic>increases the likelihood</italic> that <inline-formula><mml:math><mml:mi> U </mml:mi></mml:math></inline-formula> crosses a pole location in finite spatial distance.</p>
        <p>4) (<bold>Amplification criterion</bold>) Large values of </p>
        <disp-formula id="FD49">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>U</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>occur only if <inline-formula><mml:math><mml:mi> U </mml:mi></mml:math></inline-formula> is close to a pole of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Being near the midpoints between roots <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>i.e.</italic>, values where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) instead yields </p>
        <disp-formula id="FD50">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>U</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>5) (<bold>Conclusion</bold>) Small <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> alone does not directly make <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> large; rather, it acts through the mapping <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> U </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , potentially driving <inline-formula><mml:math><mml:mi> U </mml:mi></mml:math></inline-formula> toward a pole of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Thus, vortex stretching amplification in this formulation is a <italic>geometric effect of pole proximity</italic>, not merely of the magnitude of <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>2.1.3. Analysis of the Operator Reduced to Zero in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Equation (6) and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Equation (7)</p>
        <p>We consider the addition of the first and sixth expressions previously in Equation (6) together with the very last term in Equation (7) and pressure is linear in space, </p>
        <p>that is, after factoring a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> common term out. The following section provides a solution of <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> once <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is determined. </p>
        <p>2.1.4. Exact Solution of the Extended PDE via the Weierstrass Ansatz for General Spatio-Temporal Pressure</p>
        <p>We consider the PDE for the function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD51">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mtext>,</mml:mtext>
                      <mml:mi>κ</mml:mi>
                      <mml:mtext>,</mml:mtext>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                  <mml:mi>ρ</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>δ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mfrac>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                                      <mml:msub>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mi>z</mml:mi>
                                      </mml:msub>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                                      <mml:mi>t</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mfrac>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>δ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>δ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the function to be determined, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a functional to be chosen (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref> in blue colour for the solution of Equation (8) with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> given by Equation (65)), and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the pressure. Here, we have a general situation where pressure is coupled with the PDE and once <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we are left with the remaining part of Equations (5) - (7) which leads to Equation (65). Here, there was a shift in <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> for this <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> definition. It was shown that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 0.25 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> approximately will lead to the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> representations to be the same. Also if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> ' </mml:mo><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> then for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This is important since <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> must be greater than or equal to zero in the square root in the solution obtained. For example, if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a special case, we have the plot for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in 1 in red (solve for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mi> E </mml:mi></mml:math></inline-formula> above). </p>
        <p>We have that the derivatives increase in order when the pressure is harmonic. This is precisely why we consider the derivative of <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , for example wrt to <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> , that is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Here, we have taken the solution given in Equation (65) which is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mtext> LambertW </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mtext> exp </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and substituted in the PDE <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> above and solved for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <fig id="fig1">
          <label>Figure 1</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId596.jpeg?20260320041947" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 1</bold><bold>.</bold> Special case of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> vs. <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> κ </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The blue graph is based on Equation (8) and the red graph is based on equation defining <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Changing the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> due to a small shift horizontally and vertically matches them exactly and also the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> definitions.</p>
        <p>2.1.5. Finding <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> Using the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> Function</p>
        <p>Now, the interesting finding is that if we solve Equation (8) for <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and differentiate it wrt to <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> , we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> exactly as in 1. </p>
        <p>We investigate the relationship between a geometric field <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and a potential function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> mediated by the inverse Weierstrass elliptic function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>The governing integral equation is defined as: </p>
        <disp-formula id="FD52">
          <label>(11)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>6</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>κ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>3</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>H</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the Weierstrass invariants and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an arbitrary function of integration. Our objective is to determine the conditions under which the field <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> exhibits a Hölder singularity with exponent <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (taking <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), particularly reproducing a profile characterized by rapid growth for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and asymptotic growth for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Differential Formulation and Inverse Function Properties</bold></p>
        <p>To analyze the local behavior of <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , we differentiate both sides of the integral equation with respect to the spatial coordinate <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Applying the Fundamental Theorem of Calculus to the left-hand side and the chain rule to the right-hand side yields: </p>
        <disp-formula id="FD53">
          <label>(12)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12</mml:mn>
                      <mml:mi>κ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>H</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>;</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Utilizing the standard derivative for the inverse Weierstrass function, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 4 </mml:mn><mml:msup><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we obtain: </p>
        <disp-formula id="FD54">
          <label>(13)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12</mml:mn>
                      <mml:mi>κ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>4</mml:mn>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>H</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>H</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Squaring and isolating the field <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> provides the explicit algebraic relation: </p>
        <disp-formula id="FD55">
          <label>(14)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>12</mml:mn>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>H</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This expression reveals that the regularity of <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is strictly dependent on the behavior of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> relative to the roots of the cubic polynomial <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn><mml:msup><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Singularity Analysis and Hölder Exponents</bold></p>
        <p>A Hölder singularity of exponent <inline-formula><mml:math><mml:mi> α </mml:mi></mml:math></inline-formula> implies that as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We investigate the power-law behavior by assuming a local expansion for the time-derivative of <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> near the origin: <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a root of the cubic polynomial.</p>
        <p><bold>Case I: Simple Root (</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> m </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>)</bold></p>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a simple root such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> but <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the numerator in the <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> expression is dominated by the linear term of the Taylor expansion: </p>
        <disp-formula id="FD56">
          <label>(15)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>P</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>U</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>U</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The denominator <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> scales as: </p>
        <disp-formula id="FD57">
          <label>(16)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Combining these, the scaling for <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is found to be: </p>
        <disp-formula id="FD58">
          <label>(17)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>To achieve the target Hölder exponent <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we solve <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , yielding <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 5 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Case II: Triple Root (Cusp Geometry,</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> m </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>)</bold></p>
        <p>If the invariants are chosen such that the cubic has a triple root (which occurs when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), the curve possesses a cusp singularity. In this regime: </p>
        <disp-formula id="FD59">
          <label>(18)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>H</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The resulting <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> scaling becomes: </p>
        <disp-formula id="FD60">
          <label>(19)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>To obtain <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , one would require <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 5 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , implying a divergence in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, the observed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> regularity is mathematically consistent with a simple root geometry at the origin.</p>
        <p>2.1.6. Reconstruction of Asymmetric Profiles</p>
        <p>Numerical observations indicate a significant asymmetry in the <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> profile. To reproduce this, we introduce a piecewise coefficient for the spatial gradient of <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> . We select <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , establishing a simple root at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The potential function <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> is constructed such that: </p>
        <disp-formula id="FD61">
          <label>(20)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>C</mml:mi>
                            <mml:mi>L</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>z</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>5</mml:mn>
                                <mml:mo>/</mml:mo>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>C</mml:mi>
                            <mml:mi>R</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>5</mml:mn>
                                <mml:mo>/</mml:mo>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Substituting this into the derived formula for <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , the leading-order behavior near the origin is: </p>
        <disp-formula id="FD62">
          <label>(21)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>12</mml:mn>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>5</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>12</mml:mn>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mn>5</mml:mn>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                <mml:mo>/</mml:mo>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>∝</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The asymmetry is replicated by setting <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> L </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≫ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> R </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (e.g., <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> L </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 5.0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> R </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0.5 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ). This ensures that for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the field enters the singularity with a higher amplitude, while for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the decay is significantly more gradual. The analysis demonstrates that a Hölder continuity of 1/3 in the <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> field is an emergent property of the 5/3 power-law growth of the underlying potential <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> when evaluated near a simple root of the Weierstrass cubic. The inverse elliptic transformation acts as a non-linear operator that translates smooth fractional growth into singular geometric profiles.</p>
        <p>2.1.7. Leading-Order Analysis at the Origin</p>
        <p>As <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:msup><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (approaching a root of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Neglecting higher-order cubic terms, the ODE reduces to: </p>
        <disp-formula id="FD63">
          <label>(22)</label>
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>12</mml:mn>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>⇒</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>H</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:msup>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>6</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>z</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Integrating both sides, we obtain the scaling law for the potential: </p>
        <disp-formula id="FD64">
          <label>(23)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>6</mml:mn>
                    <mml:mn>5</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>5</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>6</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>⇒</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>5</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This confirms that the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> Hölder singularity in the geometric field <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is uniquely generated by a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 5 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> scaling of the underlying potential <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>2.1.8. Asymptotic Positive Saturation in the Far-Field Limit</p>
        <p>In the context of the <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> -solution derived from the inverse Weierstrass mapping, the phenomenon of <italic>asymptotic positive saturation</italic> represents a critical topological transition where the geometric field <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> stabilizes into a steady-state horizontal asymptote. Analytically, for the field to satisfy <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> L </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the governing relation requires a specific equilibrium between the cubic potential and its spatial evolution: </p>
        <disp-formula id="FD65">
          <label>(24)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>12</mml:mn>
              <mml:mi>L</mml:mi>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>as</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This condition implies that as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> diverges or approaches a non-singular trajectory, the growth of the spatial gradient <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be strictly slaved to the square root of the Weierstrass cubic, namely <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Physically, this saturation describes a localized regularization where the singular dissipation energy-characteristic of the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> Hölder singularity at the origin is dissipated into a uniform laminar geometry. This far-field stabilization prevents the re-emergence of spurious singularities and ensures the global boundedness of the regularized flow field.</p>
        <p>2.1.9. Analysis of the LambertW Identity with a General <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <p>We aim to find <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> with a different <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> in particular the derivative of the LambertW function wrt to <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> . We consider the equation upon differentiating the immediate above expression wrt to <italic>t</italic> and setting equal to the derivative of the <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function solution in terms of affine functions, </p>
        <disp-formula id="FD66">
          <label>(25)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mn>6</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>3</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msqrt>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>κ</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mi>y</mml:mi>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mi>z</mml:mi>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mi>t</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                      <mml:mo>/</mml:mo>
                                      <mml:mn>3</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msqrt>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Setting equal to the derivative of <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> wrt to t is justified if Equations (5) - (7) gives a <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> solution which we do infact prove leads to Equation (65). Now, </p>
        <fig id="fig2">
          <label>Figure 2</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId812.svg?20260320041948" />
        </fig>
        <p>, where <inline-formula><mml:math><mml:mi> G </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the partial of <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> wrt to<italic>t</italic>. Next, we invert the WeierstrassP function giving an elliptic integral, so that </p>
        <disp-formula id="FD67">
          <label>(26)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>6</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>κ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>3</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an elliptic integral. </p>
        <p><bold>Differentiate w.</bold><bold>r.</bold><bold>t.</bold><inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula></p>
        <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is independent of <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> , differentiating both sides with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> gives </p>
        <disp-formula id="FD68">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>G</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>G</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>G</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> G </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We start with the equation: </p>
        <disp-formula id="FD69">
          <label>(27)</label>
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>6</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>κ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>3</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the Lambert W function. Differentiating both sides with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> , we get:</p>
        <disp-formula id="FD70">
          <label>(28)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>κ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>e</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Solving for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we square both sides:</p>
        <disp-formula id="FD71">
          <label>(29)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>36</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>y</mml:mi>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mi>z</mml:mi>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, the solution for <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> in terms of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is:</p>
        <disp-formula id="FD72">
          <label>(30)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>36</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>y</mml:mi>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mi>z</mml:mi>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>2.1.10. Behavior of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> under Large Lambertw Derivatives</p>
        <p>If the spatial derivative of the LambertW term is large, then the coefficient <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> becomes small. More precisely, </p>
        <disp-formula id="FD73">
          <label>(31)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>large</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mo>⇒</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>small</mml:mtext>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In fact, <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> decays quadratically with respect to the derivative: </p>
        <disp-formula id="FD74">
          <label>(32)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mtext>LambertW term</mml:mtext>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In Equations (5) - (7), there is a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> term which as a result of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and steep partial gradients in <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> based on the form of the <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> function solution, dominates the term <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> ≫ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>2.1.11. Exact Structure of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula></p>
        <p>From the transformed equation, <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> takes the form </p>
        <disp-formula id="FD75">
          <label>(33)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mo>∗</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>y</mml:mi>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mi>z</mml:mi>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a constant depending only on fixed parameters.</p>
        <p>Thus, <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is inversely proportional to the square of a <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> -derivative. </p>
        <disp-formula id="FD76">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mtext>
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the Weierstrass elliptic function with invariants <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes a local inverse branch, and <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the principal Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> -function. Define, </p>
        <disp-formula id="FD77">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>θ</mml:mi>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>1.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>We compute </p>
        <disp-formula id="FD78">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mtext>Φ</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD79">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>w</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>w</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>w</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>4</mml:mn>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, </p>
        <disp-formula id="FD80">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>Φ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>e</mml:mi>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mi>θ</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Using </p>
        <disp-formula id="FD81">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>we obtain </p>
        <disp-formula id="FD82">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mi>θ</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mi>θ</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Differentiating with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> , </p>
        <disp-formula id="FD83">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>e</mml:mi>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>e</mml:mi>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mi>θ</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mi>θ</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Therefore, </p>
        <disp-formula id="FD84">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>e</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>e</mml:mi>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mi>W</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>e</mml:mi>
                                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>℘</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mi>W</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>e</mml:mi>
                                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1.</mml:mn>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Using the Weierstrass identity </p>
        <disp-formula id="FD85">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                  <mml:mi>℘</mml:mi>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>℘</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>we may write equivalently </p>
        <disp-formula id="FD86">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>Φ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mi>θ</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mi>θ</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>4</mml:mn>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mi>W</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>e</mml:mi>
                                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mi>θ</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>2.1.12. Inverse of the Weierstrass <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -Function at Infinity</p>
        <p>We consider the Weierstrass elliptic function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> associated with the period lattice </p>
        <disp-formula id="FD87">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:mi>ℤ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Behavior near the pole</bold></p>
        <p>The function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has a double pole at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (and at every lattice point <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mtext> Λ </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ). Its Laurent expansion near the origin is given by </p>
        <disp-formula id="FD88">
          <label>(34)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>O</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Consequently, </p>
        <disp-formula id="FD89">
          <label>(35)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>as</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>mod</mml:mi>
                  <mml:mi>Λ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Inverse of the</bold><inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula><bold>-function</bold></p>
        <p>The inverse <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a multivalued function, since <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is even and doubly periodic: </p>
        <disp-formula id="FD90">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>A local branch of the inverse is defined via the elliptic integral, </p>
        <disp-formula id="FD91">
          <label>(36)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>4</mml:mn>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>g</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>g</mml:mi>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Inverse at infinity</bold></p>
        <p>By definition of the elliptic integral, we obtain </p>
        <disp-formula id="FD92">
          <label>(37)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>More precisely, since <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is doubly periodic, </p>
        <disp-formula id="FD93">
          <label>(38)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>
                  </mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>λ</mml:mi>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <mml:mi>λ</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                  <mml:mo>
                  </mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD94">
          <label>(39)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>mod</mml:mi>
                  <mml:mi>Λ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>2.1.13. Singular Limits</p>
        <p>If a function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> G </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> G </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then </p>
        <disp-formula id="FD95">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>G</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and therefore </p>
        <disp-formula id="FD96">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>G</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In applications where a coefficient <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends inversely on this derivative squared, this implies </p>
        <disp-formula id="FD97">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>revealing a singular-regular transition governed by the elliptic structure of the Weierstrass <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -function. </p>
        <p><bold>Lemma 1</bold>(Elliptic degeneracy of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> ) <italic>Let</italic></p>
        <fig id="fig3">
          <label>Figure 3</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId970.svg?20260320041949" />
        </fig>
        <p><italic>be a</italic><italic>Weierstrass</italic><italic>elliptic function with lattice</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> Λ </mml:mi></mml:math></inline-formula> ,<italic>and let</italic></p>
        <disp-formula id="FD98">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>G</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mo>&gt;</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> G </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a smooth function satisfying </p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> G </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> along infinitely many spatial curves,</p>
        <p>then </p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at infinitely many spatial points.</p>
        <p><italic>Proof</italic>. The Weierstrass function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has a double pole at every lattice point <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mtext> Λ </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so that </p>
        <disp-formula id="FD99">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>as</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Consequently, </p>
        <disp-formula id="FD100">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>as</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>for each <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mtext> Λ </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , implying that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has infinitely many branches.</p>
        <p>Differentiating the inverse yields </p>
        <disp-formula id="FD101">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Near a lattice point, </p>
        <disp-formula id="FD102">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>λ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>so the derivative of the inverse diverges as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD103">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>G</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Hence </p>
        <disp-formula id="FD104">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>∝</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>G</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>at each such point. Since <inline-formula><mml:math><mml:mtext> Λ </mml:mtext></mml:math></inline-formula> is infinite, this occurs at infinitely many spatial locations. </p>
        <p>2.1.14. Elements of Equations (5) - (7) and Expressing Laplacians over <inline-formula><mml:math><mml:mi> ϵ </mml:mi></mml:math></inline-formula> Balls</p>
        <p>It works out that if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> κ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> then we solve for the zeros <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as usual), where (<inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the WeierstrassP function) this makes the derivative wrt to <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mi> Φ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , as the parameter scaling <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . In Equations (5) - (7), the term <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> defined in [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] appears when we write the Laplacian as an integral on an epsilon ball. Here in [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] with references within from [Rumer and Fet], <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 10 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> which is infinite when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Note that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> O </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> hence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> simplifying the Laplacian terms. The important observation is that we have an <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> term in the PDE compared to an expression of operators multiplied by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> term. Next, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo></mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> κ </mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as used in Equations (5) - (7) to obtain Equation (65). This has a factor of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> κ </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the PDE. Multiply by this factor throughout the PDE. Most other occurrences in the PDE depend on <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Now, <xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2(a)</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2(b)</xref> have the plots of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> versus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msqrt><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <fig id="fig4">
          <label>Figure 4</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId1048.jpeg?20260320041949" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 2</bold><bold>.</bold>Plot of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> versus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msqrt><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 100 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> associated with the two invariants where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:msup><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>2.1.15. Weierstrass <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> Invariants, Plots, Inverse <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> Functions Local Square-Root Behavior and Singuarities Due to Elliptic Degeneracy Prescribed at Critical Values</p>
        <p>Here, in the two plots, <xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2(a)</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2(b)</xref>, it is seen that with <inline-formula><mml:math><mml:mi> m </mml:mi></mml:math></inline-formula> large the <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> functions become uniformly narrower. As periods shrink, fixed spatial variations intersect more branch structure. So, we can trust that our function <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> will be accurate and the PDE of Equations (5) - (7) will be valid with increasing spatial density and variation. The multivalued (branched) structure of the WeierstrassP function allows us to choose a local inverse branch on which <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be treated as effectively independent of the spatial variables to leading order, depending only on how the solution approaches a critical value of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Of course, time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> and its variation are still part of the LambertW structure. </p>
        <p><bold>Lemma 2</bold><bold>.</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>be the</italic><italic>Weierstrass</italic><italic>elliptic function with invariants</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>satisfying</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 27 </mml:mn><mml:msubsup><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>non</italic>-<italic>degenerate case</italic>).<italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>denote a local inverse branch of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Define </p>
        <disp-formula id="FD105">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mi>U</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the principal branch of the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function. Then, the spatial derivative <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mi> U </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> blows up if and only if </p>
        <disp-formula id="FD106">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the three distinct real or complex roots of </p>
        <disp-formula id="FD107">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>4</mml:mn>
              <mml:msup>
                <mml:mi>w</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof</italic>. The Weierstrass <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -function satisfies the classical differential identity </p>
        <disp-formula id="FD108">
          <label>(40)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>4</mml:mn>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Hence, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if and only if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> equals one of the roots <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the cubic polynomial on the right-hand side of (40).</p>
        <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is locally the inverse of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , the inverse function theorem implies </p>
        <disp-formula id="FD109">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>w</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>w</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>whenever <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Differentiating <inline-formula><mml:math><mml:mi> U </mml:mi></mml:math></inline-formula> with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> yields </p>
        <disp-formula id="FD110">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>U</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>U</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> term is not smooth for all finite arguments and therefore <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be infinite. Also, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mi> U </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can blow up when the denominator <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> vanishes.</p>
        <p>By (40), this occurs if and only if </p>
        <disp-formula id="FD111">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>U</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which, by the definition of <inline-formula><mml:math><mml:mi> U </mml:mi></mml:math></inline-formula> , is equivalent to </p>
        <disp-formula id="FD112">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This establishes the equivalence and completes the proof. </p>
        <p><bold>Remark 1</bold><bold>.</bold><italic>Near such a critical value</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>the inverse function exhibits the local square</italic>-<italic>root behavior</italic></p>
        <disp-formula id="FD113">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>w</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>w</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>so that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mi> U </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> diverges algebraically. The singularity is therefore non-oscillatory and arises from elliptic degeneracy rather than from the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> forcing itself. </p>
        <p><bold>Lemma 3</bold><bold>.</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>denote the</italic><italic>Weierstrass</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -<italic>function with invariants</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>and let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>be the roots of</italic></p>
        <disp-formula id="FD114">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>4</mml:mn>
              <mml:msup>
                <mml:mi>w</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Suppose <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (or any fixed root). Define the function </p>
        <disp-formula id="FD115">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a local inverse branch of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Then, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> blows up whenever </p>
        <disp-formula id="FD116">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>1.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof</italic>. 1) By definition, the derivative of the inverse function satisfies </p>
        <disp-formula id="FD117">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>w</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>w</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>2) The critical points of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> are given by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . These occur precisely at <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>3) Substituting <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> into the chain rule for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have </p>
        <disp-formula id="FD118">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>4) If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and hence </p>
        <disp-formula id="FD119">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>5) Therefore, the derivative along <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> blows up at the set of points <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> where the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> -driven forcing equals <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>2.1.16. Local Independence of Weierstrass Critical Points from Spacetime Variables</p>
        <p>In this section, we prove that there is local independence of Weierstrass critical points from spacetime variables depending only on the elliptic invariants <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We have the following theorem.</p>
        <p><bold>Theorem 3 (Independence of</bold><bold>the spacetime</bold><bold>parametrization)</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>be the</italic><italic>Weierstrass</italic><italic>elliptic function with invariants</italic></p>
        <disp-formula id="FD120">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>27</mml:mn>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≠</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be the distinct real roots of </p>
        <disp-formula id="FD121">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>4</mml:mn>
              <mml:msup>
                <mml:mi>w</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℂ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a half-period satisfying </p>
        <disp-formula id="FD122">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> function, and define </p>
        <disp-formula id="FD123">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mtext>
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>w</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>using a single-valued local inverse branch defined in a neighborhood of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Then, there exists a neighborhood <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that:</p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if and only if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>The condition <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is independent of the spacetime variables <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and depends only on the elliptic invariants <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>The derivative of the inverse map satisfies the local singular behavior </p>
        <disp-formula id="FD124">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>w</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>
                      </mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>e</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and therefore diverges as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><italic>Proof</italic>. Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the roots <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are distinct and the Weierstrass function satisfies the algebraic identity </p>
        <disp-formula id="FD125">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>4</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>℘</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>℘</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>℘</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if and only if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Fix such an index <inline-formula><mml:math><mml:mi> i </mml:mi></mml:math></inline-formula> . By analyticity of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , there exists a neighborhood <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> ℂ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on which <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is locally invertible except at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The inverse map <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is well-defined on a neighborhood of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> excluding the branch point.</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> take values in this neighborhood and define </p>
        <disp-formula id="FD126">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>w</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Then </p>
        <disp-formula id="FD127">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mo>⇔</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mo>⇔</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which proves (1).</p>
        <p>Statement (2) follows since the equation <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends only on the elliptic curve parameters <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the variable <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> , and not on how <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> is parametrized by spacetime variables.</p>
        <p>To prove (3), expand <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> in a Taylor series at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD128">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>″</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>O</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Inverting this relation yields </p>
        <disp-formula id="FD129">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>e</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mo>″</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Differentiation with respect to spacetime variables gives </p>
        <disp-formula id="FD130">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mi>w</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>w</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which diverges as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><bold>Remark 2</bold><bold>.</bold><italic>The theorem shows that any PDE solution whose structure includes a composition with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>inherits a geometrically determined singularity whenever t</italic><italic>he composed quantity reaches a critical elliptic value</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <italic>The sing</italic><italic>ularity mechanism is independent of</italic><italic>the spacetime</italic><italic>parametrization and therefore invariant under coordinate changes</italic>. </p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot2">
        <title>
          2.2. The Pivot Function in Equation (6) [
          <xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>
          ] and the Question of Finite Time Blowup
        </title>
        <p>As to the discussion of the pivot function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> a </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> a </mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , this expression is periodic in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and hence it’s integral is zero. Also, inequalities have been used to show that this is confirmed and that the sum of the main operators to PNS system become zero which is consistent with the previous PDE given by Equations (5) - (7). It is noteworthy to mention that the addition of the pivot function in Equation (6) of reference [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] demands that we finally return to Equation (6) there to solve an <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> PDE. This is the final step in the solution approach. Hence, it will be seen that a solution of the form for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given as: </p>
        <disp-formula id="FD131">
          <label>(41)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>y</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the LambertW function in particular: </p>
        <disp-formula id="FD132">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>LambertW</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mtext>exp</mml:mtext>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mtext> Ξ </mml:mtext></mml:math></inline-formula> is an affine function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Ξ </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> x </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The interesting development of such a proven result is that it entails both singular and no finite time blowup on the surface of an imaginary surface, the sphere. This was obtained by solving Equation (6) in [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] directly which is shown in <bold>Appendix</bold><bold>A</bold>. The solution of the PNS system is not smooth and has no finite time blowup since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is not realized if a real solution branch is required as we are looking at explicitly real valued solutions to the real Navier-Stokes equations.</p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot3">
        <title>
          2.3. Iterating and Shifting
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mi>W</mml:mi>
            </mml:math>
          </inline-formula>
          Function Solutions by Fixed Point Methods and Application of Nth Order Compositions
        </title>
        <p>Zeros of compositions of <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function solutions on the sphere inscribed in the torus need to be shifted outwards by applying higher order compositions in order to leave smooth solutions behind. It has been shown in [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] that using infinite order nth compositions via fixed point methods that the points on a sphere for a given torus can move outwards when we consider expanding tori: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The essence of such idea has been presented in [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>]. It is based on the following idea, Let </p>
        <disp-formula id="FD133">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>G</mml:mi>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>Ψ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>F</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ψ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is singular at 0 (for example <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> log </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at a branch point).</p>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> F </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> G </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has a singularity at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, zeros of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> F </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> correspond to singularities of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> G </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Consider iterated expressions of the form </p>
        <disp-formula id="FD134">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Φ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>Φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>At a zero <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , </p>
        <disp-formula id="FD135">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mo>⇔</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Φ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>1.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function, </p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if and only if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,</p>
        <p>which is a branch-point singularity of the inverse mapping.</p>
        <p>Hence: </p>
        <disp-formula id="FD136">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>zero of</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>F</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>⇔</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>branch point of the outer</mml:mtext>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>⇔</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>singularity of the composed expression</mml:mtext>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The locations <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the zeros satisfy </p>
        <disp-formula id="FD137">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mtext>log</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec2dot4">
        <title>
          2.4. Derivation of the Periodic Velocity
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
          via Frequency Scaling (Lambert
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mi>W</mml:mi>
            </mml:math>
          </inline-formula>
          Included)
        </title>
        <p>2.4.1. Vertical Velocity with Space-Time Dependent Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula></p>
        <p>We define the vertical velocity using the Weierstrass kernel. The argument now explicitly includes the space-time dependent Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> evolution:</p>
        <disp-formula id="FD138">
          <label>(42)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mi>ω</mml:mi>
                        </mml:msqrt>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>y</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>y</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with the full space-time Lambert W contribution in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> :</p>
        <disp-formula id="FD139">
          <label>(43)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>6</mml:mn>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>3</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>κ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> evolution (nonlinear in space and time), and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> will be linear in space and time to offset exactly one of the <inline-formula><mml:math><mml:mi> ζ </mml:mi></mml:math></inline-formula> functions. Now, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> fully encodes the space-time nonlinear Lambert W dynamics.</p>
        <p>2.4.2. Small <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> Linearization</p>
        <p>Assuming <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≪ </mml:mo><mml:msqrt><mml:mi> ω </mml:mi></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the addition formula can be linearized:</p>
        <disp-formula id="FD140">
          <label>(44)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The first term contains the full space-time Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> evolution. The second term is small, time-dependent, and captures the singular drift from <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>We want to justify the linearization: </p>
        <disp-formula id="FD141">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The exact addition formula for the Weierstrass <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> function is </p>
        <disp-formula id="FD142">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>℘</mml:mi>
                            <mml:mo>′</mml:mo>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>℘</mml:mi>
                            <mml:mo>′</mml:mo>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>℘</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>℘</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For arbitrary <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Here, we set </p>
        <disp-formula id="FD143">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
              </mml:msqrt>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For small <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we can expand <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a Taylor series around <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD144">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>″</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Neglecting higher-order terms gives the first-order linearization: </p>
        <disp-formula id="FD145">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The addition formula also gives </p>
        <disp-formula id="FD146">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>℘</mml:mi>
                            <mml:mo>′</mml:mo>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>℘</mml:mi>
                            <mml:mo>′</mml:mo>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>℘</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>℘</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we can expand </p>
        <disp-formula id="FD147">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Substituting into the addition formula and expanding in powers of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the leading term is </p>
        <disp-formula id="FD148">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which agrees with the Taylor expansion.</p>
        <p>Thus, for small <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have, </p>
        <disp-formula id="FD149">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:menclose notation="box">
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>℘</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msqrt>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                      </mml:msqrt>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>≈</mml:mo>
                  <mml:mi>℘</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msqrt>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                      </mml:msqrt>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msqrt>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                      </mml:msqrt>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:menclose>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>2.4.3. Order of the Linearized Term <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi> ω </mml:mi></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <p>Consider the linearized term arising from the small <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> expansion: </p>
        <disp-formula id="FD150">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>2.4.4. Definition of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and Θ</p>
        <p>We take </p>
        <disp-formula id="FD151">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>λ</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>so that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded everywhere in the lattice and the derivative <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi> ω </mml:mi></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends on the nonlinear Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> evolution, and is bounded (oscillatory), away from the poles of the <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> function. Here, the <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> functions are related at their singularities. What is to be achieved in this is to define a drift function which together with the quasi-periodic WeierstrassZeta function <inline-formula><mml:math><mml:mi> ζ </mml:mi></mml:math></inline-formula> (as a difference) produce a periodic function with the poles of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ζ </mml:mi></mml:math></inline-formula> included. When a lattice period goes to infinity, the elliptic structure degenerates, and the poles of the WeierstrassP, <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> function recede to infinity, leaving behind a simpler (non-elliptic) function. We have: </p>
        <p>• The Weierstrass <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ζ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> function alone is <italic>quasi</italic>-<italic>periodic</italic>, not strictly periodic. </p>
        <p>• The linear drift term <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mi> η </mml:mi><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mfrac><mml:mi> Θ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cancels the quasi-periodicity, so that the combination </p>
        <disp-formula id="FD152">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ζ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>η</mml:mi>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>Θ</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>is strictly periodic. </p>
        <p>• Even if the lattice periods become very large or tend to infinity, this cancellation ensures that a velocity <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> target </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> periodic exits over the relevant spatial and temporal domain. </p>
        <p>Along the synchronization boundary, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Θ </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi> ω </mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so that </p>
        <disp-formula id="FD153">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>bounded amplitude</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Hence, the product scales as </p>
        <disp-formula id="FD154">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mi>O</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Although <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is small in magnitude, its time integral carries a factor of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD155">
          <label>(45)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>η</mml:mi>
                      <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>℘</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mi>ω</mml:mi>
                        </mml:msqrt>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>η</mml:mi>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>ω</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>η</mml:mi>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mi>t</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD156">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>℘</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mi>ω</mml:mi>
                        </mml:msqrt>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>Θ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mi>Θ</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and can be canceled with the WeierstrassZeta term to ensure periodicity.</p>
        <p>The integral becomes:</p>
        <disp-formula id="FD157">
          <label>(46)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mi>ω</mml:mi>
                            </mml:msqrt>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>f</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≈</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mi>ω</mml:mi>
                            </mml:msqrt>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>y</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>℘</mml:mi>
                          <mml:mo>′</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mi>ω</mml:mi>
                            </mml:msqrt>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>1) First term: oscillatory contribution including space-time Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>2) Second term: linear in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , small time-dependent singular evolution.</p>
        <p>2.4.5. Compensator <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and Target Velocity</p>
        <p>To ensure strict periodicity:</p>
        <disp-formula id="FD158">
          <label>(47)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>target</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>I</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with</p>
        <disp-formula id="FD159">
          <label>(48)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>target</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ζ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>Θ</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>η</mml:mi>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>Θ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>Θ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mi>t</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The drift from the small <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> term is absorbed into <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or into the pressure gauge, leaving <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> u </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> strictly periodic.</p>
        <p>2.4.6. Temporal Derivative and Frequency Matching</p>
        <p>Using <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi> ζ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> :</p>
        <disp-formula id="FD160">
          <label>(49)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>target</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>℘</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>Θ</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>η</mml:mi>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>ω</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD161">
          <label>(50)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>η</mml:mi>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD162">
          <label>(51)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD163">
          <label>(52)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mtext>small</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>correction</mml:mtext>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The leading term matches perfectly. The small <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> term is explicitly controlled.</p>
        <p>2.4.7. Homogeneity Scaling at Synchronization Boundary</p>
        <disp-formula id="FD164">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                <mml:mo>/</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD165">
          <label>(53)</label>
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>Θ</mml:mi>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msqrt>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                      </mml:msqrt>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mtext>Θ</mml:mtext>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This ensures synchronization between lattice frequency and internal nonlinear evolution.</p>
        <p>2.4.8. Final Periodic Velocity Expression</p>
        <disp-formula id="FD166">
          <label>(54)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ζ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>Θ</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>η</mml:mi>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>Θ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mi> Θ </mml:mi></mml:math></inline-formula> now implicitly encodes the full space-time Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> evolution in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the small time-dependent singularity in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Solution is bounded, strictly periodic, and fully accounts for space-time nonlinear dynamics.</p>
        <p><bold>Observati</bold><bold>on:</bold> By incorporating the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> evolution directly into <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the space-time structure of the solution is fully retained, while the small <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> term allows controlled drift cancellation, resulting in a strictly periodic velocity field. </p>
        <p>2.4.9. The Mapping Strategy: Lambert to Weierstrass</p>
        <p>The proposed solution identifies that the local singular behavior, often described by branches of the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function, can be regularized by embedding the temporal evolution into the argument of a Weierstrass <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> function.</p>
        <p>By setting the internal scaling constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msqrt><mml:mi> ω </mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we invoke the <bold>Homogeneity Property</bold>: </p>
        <disp-formula id="FD167">
          <label>(55)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msqrt>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                      </mml:msqrt>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This allows the “speed” of the singular part to be perfectly synchronized with the frequency of the periodic wave, facilitating the cancellation of divergent terms. The Weierstrass Zeta function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ζ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Θ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which serves as the base for the velocity <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , is quasi-periodic: </p>
        <disp-formula id="FD168">
          <label>(56)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ζ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Θ</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ζ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>η</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>To satisfy the Millennium problem requirement of a solution on a compact manifold (the 3-Torus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), we utilize a drift-correction term. The final potential is defined as: </p>
        <disp-formula id="FD169">
          <label>(57)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ζ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>Θ</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>η</mml:mi>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>Θ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>As proven in the periodicity analysis, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Θ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Θ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This ensures that the velocity field <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> u </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is strictly periodic and bounded.</p>
        <p>2.4.10. Gauge Invariance and Temporal Stability</p>
        <p>To match the temporal gradients of the integral <inline-formula><mml:math><mml:mi> I </mml:mi></mml:math></inline-formula> and the target <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we utilize the gauge symmetry <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Φ </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> Φ </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . By choosing <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> η </mml:mi><mml:mi> ω </mml:mi></mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the secular linear growth in time is absorbed into the global pressure gauge. This ensures:</p>
        <p>The fluctuations match: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> target </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> C </mml:mi><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Θ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The spatial residue <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is stationary: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The pressure Poisson equation remains well-posed.</p>
        <p>The mapping of the Navier-Stokes velocity to a drift-corrected Weierstrass Zeta lattice provides a candidate for global regularity. It bridges the gap between local non-linear singularities and global periodic stability, ensuring that the velocity field remains smooth and the energy remains finite for all time. </p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot5">
        <title>
          2.5. No Finite Time Blowup of
          <inline-formula>
            <mml:math display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>We analyze whether the expression </p>
        <disp-formula id="FD170">
          <label>(58)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>indicates a finite-time blowup in the Navier-Stokes equations, where </p>
        <disp-formula id="FD171">
          <label>(59)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>LambertW</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>2.5.1. Algebraic Singularity of the Ratio</p>
        <p>The rational expression diverges only when </p>
        <disp-formula id="FD172">
          <label>(60)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>1.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>At this value, the denominator vanishes and the ratio becomes unbounded. Thus, any apparent blowup signaled by this expression would require that the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function attain the value <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>2.5.2. Accessibility of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <p>However, the argument of the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function in this construction is </p>
        <disp-formula id="FD173">
          <label>(61)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which is strictly negative for all real values of <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ξ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . On the real branches of the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function:</p>
        <p>The principal branch <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The lower branch <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Therefore, the value <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is not attainable for any real <inline-formula><mml:math><mml:mtext> Ξ </mml:mtext></mml:math></inline-formula> in this formulation. Consequently, the algebraic pole at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is not dynamically accessible in physical space-time. The genuine singularity of the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function occurs at the branch point </p>
        <disp-formula id="FD174">
          <label>(62)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where the derivative <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> diverges. This is the only real singularity of <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> and represents the location where velocity gradients could, in principle, become unbounded.</p>
        <p>Notably, at this point, the ratio evaluates to </p>
        <disp-formula id="FD175">
          <label>(63)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>W</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which is completely finite. Thus, the ratio <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> does <italic>not</italic> detect the actual singular behavior of the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function.</p>
        <p>In the constructed solution, the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> representation is replaced by a Weierstrass-based velocity of the form </p>
        <disp-formula id="FD176">
          <label>(64)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ζ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>Θ</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>η</mml:mi>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>Θ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>Θ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Under this mapping:</p>
        <p>The Lambert branch point <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transported to poles of the Weierstrass Zeta function. These poles occur only at discrete lattice values of <inline-formula><mml:math><mml:mi> Θ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . In physical space-time, they correspond to isolated, measure-zero sets.</p>
        <p>The linear drift correction removes quasi-periodicity and prevents secular growth in time.</p>
        <p>2.5.3. Implications for Finite-Time Blowup</p>
        <p>Finite-time blowup in the Navier-Stokes equations requires divergence of a physical norm (such as velocity, vorticity, or enstrophy) over a nonzero spatial region at finite time. In the present construction:</p>
        <p>The only reachable singularities are isolated lattice poles. These singularities are integrable and spatially localized. No velocity or energy norm diverges at finite time.</p>
        <p>Therefore, the presence of the ratio <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> does not imply finite-time blowup.</p>
        <p>The apparent pole at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the expression <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an algebraic artifact and is not reachable in the real-valued solution. The true Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> singularity at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is mapped, via the Weierstrass formulation, to isolated lattice poles that do not produce finite-time blowup in the Navier-Stokes equations.</p>
        <p><italic>Finite</italic>-<italic>time blowup is a property of norms and dynamical accessibility</italic>,<italic>not of algebraic expressions alone</italic>. </p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot6">
        <title>2.6. Corollary (No Free Temporal Perturbations and Periodic Solutions to PNS)</title>
        <p>Any additional term <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfying </p>
        <disp-formula id="FD177">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>≠</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>cannot</italic> be absorbed into <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . It must either:</p>
        <p>Be expressible as a gauge term <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , or destroy stationarity and periodicity. The <bold>Lambert</bold><inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula><bold>dynamics</bold> fixes the internal clock. The <bold>Weierstrass</bold><bold>homogeneity</bold> fixes the scaling. The <bold>quasi</bold><bold>-</bold><bold>periodicity</bold> fixes the drift term. The <bold>stationarity conditi</bold><bold>on</bold> eliminates all remaining freedom. Periodic regularization forces a unique potential. </p>
        <p><italic>Once the internal singular dynamics and the external lattice frequency are synchronized, the Navier</italic>-<italic>Stokes velocity admits exactly one stationary compensator and no spatiotemporal freedom remains.</italic> However, if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is strictly periodic in <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the same period <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> ω </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the lattice, then it can still be added without destroying the overall periodicity. That is because even though <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> locally, the integral over one period cancels out, and the velocity field remains periodic:</p>
        <disp-formula id="FD178">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>˜</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Then, by construction:</p>
        <disp-formula id="FD179">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mover accent="true">
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mo>˜</mml:mo>
                    </mml:mover>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mover accent="true">
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mo>˜</mml:mo>
                    </mml:mover>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>so the total velocity is still periodic, even though <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> contributes a nonzero derivative <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mi> H </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>The exact drift cancellation mechanism for the Weierstrass Zeta function only applies to the base <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Adding <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> does not interfere with the cancellation as long as <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> is periodic in time with the same period.</p>
        <p><bold>Lemma 4 (Preservation of</bold><bold>Spatio</bold><bold>-Temporal Periodicity)</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>be spatially periodic with periods</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>, </p>
        <disp-formula id="FD180">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be spatially periodic with the same spatial periods and temporally periodic with period <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD181">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and </p>
        <disp-formula id="FD182">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Define the combined velocity, </p>
        <disp-formula id="FD183">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>˜</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Then, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is spatially periodic with periods <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and temporally periodic with period <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>Explanation of Oscillatory Behavior and Compensation on the Real Number Line</p>
        <p>The compensated Weierstrass zeta velocity is </p>
        <disp-formula id="FD184">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>amp</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ζ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>η</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The raw Weierstrass zeta function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ζ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is <bold>quasi-periodic</bold>, meaning that it drifts linearly over the lattice: </p>
        <disp-formula id="FD185">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ζ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ζ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mi>η</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The linear term <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> η </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> exactly cancels this drift, producing a <bold>strictly period</bold><bold>ic</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The derivative <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is nonzero only where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ζ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> varies sharply; away from the singularities, the derivative is small, which is why <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> appears nearly constant. When we superimpose a sinusoidal function </p>
        <disp-formula id="FD186">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mi>sin</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>π</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>the sinusoid is designed to vanish at the lattice points <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (the poles of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ζ </mml:mi></mml:math></inline-formula> ), because </p>
        <disp-formula id="FD187">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>sin</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>π</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>sin</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mi>π</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Therefore, the superposition does not perturb the velocity at the poles, and the resulting function retains exact periodicity.</p>
        <p>See <bold>Appendix</bold><bold>B</bold> for a calculation using Maple 2024 on how a linear term can offset a quasi periodic WeierstrassZeta function to create a sum that is periodic. So finally, we have that: We can always add the smooth parts of the WeierstrassZeta function together with the offset to <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> which make it periodic and smooth in space except at the poles. We then add this result to a function that is pure periodic added to the negative of <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> mod poles (with cancellation) which makes it purely periodic together with the poles. </p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot7">
        <title>
          2.7. On Adding a General Spatio-Temporal Function to
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>We consider a velocity component <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> constructed so as to cancel a singular temporal evolution through the introduction of a compensating term. In the original construction, one writes </p>
        <disp-formula id="FD188">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>I</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> I </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a temporally singular integral term and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is chosen, so that </p>
        <disp-formula id="FD189">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This condition ensures that no new time dependence is introduced during the singular cancellation process.</p>
        <p>The question arises when a further perturbation </p>
        <disp-formula id="FD190">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>is added to the velocity component, forming </p>
        <disp-formula id="FD191">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>˜</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> depends on time, then in general <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The purpose of this section is to explain why such a perturbation can nevertheless be absorbed without destroying periodicity or reintroducing secular growth, provided <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> is periodic in time. The earlier requirement, </p>
        <disp-formula id="FD192">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>was not a general prohibition against time dependence, but a condition imposed at a specific stage of the construction. At that stage:</p>
        <p>A singular temporal integral was being matched to a target potential, Exact annihilation of internal singular evolution was required, no additional time dependence could be introduced by the compensator.</p>
        <p>Thus, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> was required to be time-independent in order to complete the singular cancellation.</p>
        <p>The addition of <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> occurs <italic>after</italic> the singular cancellation and gauge fixing have already been performed. The new object </p>
        <disp-formula id="FD193">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>˜</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>H</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>is no longer part of the compensator used to cancel singular terms. Consequently, the requirement is no longer that </p>
        <disp-formula id="FD194">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Instead, the physically meaningful requirement becomes the absence of secular growth. The Navier-Stokes equations do not forbid time dependence itself; they forbid unbounded growth. The correct condition is therefore </p>
        <disp-formula id="FD195">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mi> ω </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the temporal period.</p>
        <p>Equivalently, </p>
        <disp-formula id="FD196">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This condition replaces the earlier constraint <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the post-construction setting. Compute the time derivative of the modified velocity: </p>
        <disp-formula id="FD197">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>˜</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Integrating over one period yields </p>
        <disp-formula id="FD198">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mover accent="true">
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mo>˜</mml:mo>
                      </mml:mover>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>˜</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>˜</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Since both <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> are periodic with period <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> , </p>
        <disp-formula id="FD199">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and hence </p>
        <disp-formula id="FD200">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>˜</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>˜</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Therefore, no secular drift is introduced.</p>
        <p>2.7.1. Pressure Gauge Considerations</p>
        <p>The pressure-velocity relation may be written schematically as </p>
        <disp-formula id="FD201">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>Φ</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mi>Φ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> is periodic in time, then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mi> H </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has zero mean over one period and contributes only oscillatory terms to the pressure. No secular pressure gradient arises, and the pressure gauge freedom </p>
        <disp-formula id="FD202">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Φ</mml:mi>
              <mml:mo>↦</mml:mo>
              <mml:mi>Φ</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>remains intact. If instead </p>
        <disp-formula id="FD203">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mo>^</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi> H </mml:mi><mml:mo> ^ </mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is periodic in time, then </p>
        <disp-formula id="FD204">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>T</mml:mi>
              <mml:mo>≠</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Such a term cannot be absorbed. It would reintroduce secular growth, destroy compactness on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and violate bounded energy conditions. </p>
        <p>2.7.2. Periodic and Oscillatory Attractor</p>
        <p>It is therefore incorrect to require </p>
        <disp-formula id="FD205">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The correct condition is </p>
        <disp-formula id="FD206">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>or equivalently </p>
        <disp-formula id="FD207">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Under the sole requirement of temporal periodicity, spatio-temporal smooth perturbations <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> may be absorbed into the vertical velocity component without destroying periodicity, boundedness, or energy control. The original condition <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> applies only at the singular cancellation stage and does not restrict later periodic perturbations. Now, from Equations (5) - (7), if the Laplacian of pressure is written as: </p>
        <disp-formula id="FD208">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>G</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <italic>G</italic> has singular support at <italic>z</italic> = <italic>z</italic>_0 for some <italic>z</italic>_0 &lt; 0 and smooth for <italic>z</italic>_0 &gt; 0 and the Laplacian of pressure is smooth due to the function<italic>G</italic>. Here, however, the function <italic>H</italic> is smooth and periodic in space and time. Then, from Equations (5) - (7), it can be shown that a LambertW solution occurs if <inline-formula><mml:math><mml:mi> G </mml:mi></mml:math></inline-formula> is singular otherwise <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has a mean part <inline-formula><mml:math><mml:mi> M </mml:mi></mml:math></inline-formula> plus an oscillatory part. From <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> H </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , differentiating and using the fact that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is purely oscillatory after choosing <inline-formula><mml:math><mml:mi> ω </mml:mi></mml:math></inline-formula> as <inline-formula><mml:math><mml:mi> M </mml:mi></mml:math></inline-formula> , then </p>
        <disp-formula id="FD209">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>oscillatory</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>term</mml:mtext>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Integrating in time: </p>
        <disp-formula id="FD210">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mtext>oscillatory</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>function</mml:mtext>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>but recall <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> H </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so the linear term in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cancels. Therefore, after choosing <inline-formula><mml:math><mml:mi> ω </mml:mi></mml:math></inline-formula> to remove the mean, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is purely oscillatory in time, up to an additive constant. This proves that we have an attractor for the 3D Navier-Stokes equations on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that is periodic and in particular oscillatory if the pressure Laplacian is such as well. </p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Governing Equations</title>
      <p><bold>A unique representation for the PNS system</bold></p>
      <p>Consider the function representing the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> component of the Navier-Stokes equations, </p>
      <disp-formula id="FD211">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and the PDE </p>
      <disp-formula id="FD212">
        <label>(65)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr columnalign="left">
                <mml:mtd columnalign="left">
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>:</mml:mo>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mi>A</mml:mi>
                        <mml:mi>μ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>δ</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>μ</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>δ</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mi>B</mml:mi>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mtext>
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>ρ</mml:mi>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msubsup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>ρ</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>v</mml:mi>
                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>y</mml:mi>
                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the density and <inline-formula><mml:math><mml:mi> μ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the dynamic viscosity of the fluid. There was a relabeling of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The function <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is defined to be <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and is related to the WeierstrassP function as described previously in this work. The problem becomes more uniform in space variation when the variants <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are chosen large enough. So, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> u </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> v </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> where <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> u </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> v </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> are any two vector solutions to the representing PDE for PNS system in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>]. We perform a substitution to reduce this PDE to an ODE in a single variable <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ξ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , defined by </p>
      <disp-formula id="FD213">
        <label>(66)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Ξ</mml:mi>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mi>s</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>5</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>6</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> C </mml:mi></mml:math></inline-formula> absorbs the constant factor in front of <inline-formula><mml:math><mml:mi> s </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Assume </p>
      <disp-formula id="FD214">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>for some function <inline-formula><mml:math><mml:mi> V </mml:mi></mml:math></inline-formula> of one variable. By the chain rule, the derivatives transform as follows: </p>
      <disp-formula id="FD215">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mo>
            </mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD216">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>
            </mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>
            </mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD217">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>
            </mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD218">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>
            </mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where primes denote derivatives with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ξ </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><bold>Substitution into the PDE</bold></p>
      <p>Substituting these into (65), we obtain: </p>
      <disp-formula id="FD219">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>M</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mo>″</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>C</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mo>″</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Collecting like terms gives the ODE </p>
      <disp-formula id="FD220">
        <label>(67)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:mo>
                </mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>
                </mml:mo>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>
                </mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>ρ</mml:mi>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Define </p>
      <disp-formula id="FD221">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>κ</mml:mi>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>ρ</mml:mi>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>β</mml:mi>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then, (67) becomes </p>
      <disp-formula id="FD222">
        <label>(68)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>κ</mml:mi>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>κ</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>β</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Equivalently, </p>
      <disp-formula id="FD223">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>κ</mml:mi>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>β</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>κ</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>This is the reduced second-order nonlinear ODE for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ξ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Any solution <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ξ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of this ODE yields a solution </p>
      <disp-formula id="FD224">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>5</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>6</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>of the original PDE.</p>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the ODE degenerates to a linear equation in <inline-formula><mml:math><mml:mi> V </mml:mi></mml:math></inline-formula> : </p>
      <disp-formula id="FD225">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>β</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> but <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> vanishes, the ODE has singular points. One can also define <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ξ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ξ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and reduce (68) to a first-order ODE in <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> if desired.</p>
      <p>Assume that </p>
      <disp-formula id="FD226">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Ξ</mml:mi>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mi>s</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>5</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>6</mml:mn>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and enforce the constraints </p>
      <disp-formula id="FD227">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Assume that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> only through <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ξ </mml:mi></mml:math></inline-formula> : </p>
      <disp-formula id="FD228">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD229">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>5</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD230">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Computing second derivatives, </p>
      <disp-formula id="FD231">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>4</mml:mn>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD232">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Substituting into <inline-formula><mml:math><mml:mi> M </mml:mi></mml:math></inline-formula> PDE,</p>
      <p>Original PDE: </p>
      <disp-formula id="FD233">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>M</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>y</mml:mi>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Substitute derivatives in terms of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ξ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and constants:</p>
      <disp-formula id="FD234">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:mi>μ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:msup>
              <mml:mi>μ</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>B</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>5</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>B</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD235">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>ρ</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>4</mml:mn>
            <mml:mi>ρ</mml:mi>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD236">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>ρ</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>4</mml:mn>
            <mml:mi>ρ</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD237">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Combine into ODE in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ξ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <disp-formula id="FD238">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>5</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>μ</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mo>″</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mo>″</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0.</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Factor <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> where possible:</p>
      <disp-formula id="FD239">
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mo>″</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mo>″</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>5</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>μ</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0.</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Define </p>
      <disp-formula id="FD240">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>κ</mml:mi>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>5</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>B</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then, the PDE reduces to the nonlinear second-order ODE: </p>
      <disp-formula id="FD241">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>4</mml:mn>
            <mml:mi>ρ</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>κ</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Hence, we have the following representitive system to the 3D Navier-Stokes equations which solves the PNS system in the ball and sphere inscribed in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (it will be nonsmooth on the plane <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> ∗ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), </p>
      <disp-formula id="FD242">
        <label>(69)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>4</mml:mn>
            <mml:mi>ρ</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>κ</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mi>f</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
    </sec>
    <sec id="sec4">
      <title>
        4. The Geometry of Spheres and Where the
        <inline-formula>
          <mml:math>
            <mml:mi>W</mml:mi>
          </mml:math>
        </inline-formula>
        Function Loses Smoothness
      </title>
      <p>For the following <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p>and, </p>
      <disp-formula id="FD243">
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD244">
        <label>(70)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>{</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>c</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>;</mml:mo>
                        <mml:mi>R</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>:</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>and</mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                </mml:mtext>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mo>⊂</mml:mo>
                    <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>and</mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mn>6</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mtext>and</mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>}</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a sufficiently large positive number. </p>
      <p>It can be calculated that on this subspace of solutions to PNS equations, the following is identically zero, </p>
      <disp-formula id="FD245">
        <label>(71)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The expression <inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="script"> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> has been obtained in [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] (Ch. 8) as part of an integral form of the periodic Navier-Stokes equations. Continuing we have the other two spaces for the 3D Navier-Stokes equations, </p>
      <disp-formula id="FD246">
        <label>(72)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>{</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>c</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>;</mml:mo>
                        <mml:mi>R</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>:</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>and</mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                </mml:mtext>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mo>⊂</mml:mo>
                    <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>and</mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mn>6</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>and</mml:mtext>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>}</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD247">
        <label>(73)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>{</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>c</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>;</mml:mo>
                        <mml:mi>R</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>:</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>and</mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                </mml:mtext>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mo>⊂</mml:mo>
                    <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>and</mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mn>6</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mtext>and</mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>}</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Consider the quadratic equation defining a sphere:</p>
      <disp-formula id="FD248">
        <label>(74)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Complete the square for each coordinate:</p>
      <disp-formula id="FD249">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>i</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mn>3.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Substituting into (74):</p>
      <disp-formula id="FD250">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:munderover>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>⇒</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:munderover>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Hence, the sphere has:</p>
      <disp-formula id="FD251">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mtext>center</mml:mtext>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>radius</mml:mtext>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>It can be verified that, </p>
      <disp-formula id="FD252">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi>
            <mml:mo>≡</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfy </p>
      <disp-formula id="FD253">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>6</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>6</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>6</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and lie on the sphere </p>
      <disp-formula id="FD254">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Because the three relations are cyclic and identical in form, a natural family of solutions is the diagonal one <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Substituting into the iteration gives the scalar equation </p>
      <disp-formula id="FD255">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>6</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>or </p>
      <disp-formula id="FD256">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>6</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The quadratic has discriminant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mfrac><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mfrac><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so </p>
      <disp-formula id="FD257">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>±</mml:mo>
                <mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msqrt>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>±</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Write the two roots as </p>
      <disp-formula id="FD258">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mo>±</mml:mo>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>±</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>For these values, </p>
      <disp-formula id="FD259">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mn>3</mml:mn>
            <mml:msup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>3</mml:mn>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>3</mml:mn>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>6</mml:mn>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>so the sphere equation is satisfied. Thus, the points on the sphere solving the system are the two diagonal points </p>
      <disp-formula id="FD260">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>that is, </p>
      <disp-formula id="FD261">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Numeric approximations: </p>
      <disp-formula id="FD262">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≈</mml:mo>
            <mml:mn>0.788675</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≈</mml:mo>
            <mml:mn>0.211325.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>(These diagonal solutions satisfy both the cyclic relations and the sphere. See <xref ref-type="fig" rid="fig3">Figure 3</xref>. Non-diagonal solutions could in principle exist for the cyclic system, but the two symmetric diagonal points are the solutions that lie on the given sphere.)</p>
      <p>As a side note we are required to check the continuity equation using the cyclic relations for the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> which becomes, </p>
      <disp-formula id="FD263">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and also to see if a similar LambertW solution for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> exists from this PDE, which can be proven to be the case. The following proves useful, </p>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function, defined by </p>
      <disp-formula id="FD264">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>W</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>e</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>z</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then, for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the following identity holds exactly: </p>
      <disp-formula id="FD265">
        <label>(I)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>W</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>W</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>W</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>
            </mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <fig id="fig5">
        <label>Figure 5</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId2043.jpeg?20260320041957" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 3.</bold> Diagonal solutions (points in black and red on the sphere) satisfy both the cyclic relations and the sphere.</p>
      <p><italic>Proof</italic>. Set <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then </p>
      <disp-formula id="FD266">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>X</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>e</mml:mi>
              <mml:mi>X</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>Y</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>e</mml:mi>
              <mml:mi>Y</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and </p>
      <disp-formula id="FD267">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>Y</mml:mi>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>X</mml:mi>
            <mml:mi>Y</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>e</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>e</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>By definition of <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> , we have </p>
      <disp-formula id="FD268">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>W</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>W</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>Y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>e</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>Y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>X</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>Y</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>W</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>W</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>As a consequence, this identity also holds asymptotically for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ≫ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ≫ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p>The solution of the continuity equation for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is for general <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> F </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,: </p>
      <disp-formula id="FD269">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>F</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>F</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>e</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>U</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>e</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We use the identity Equation (I) above to determine <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Keeping in mind that the cyclic conditions are used, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> which together on the sphere with a shift in order to be on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> gives <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Substituting into the form for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> gives, </p>
      <disp-formula id="FD270">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>e</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>e</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>/</mml:mo>
                          <mml:mn>6</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>W</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>e</mml:mi>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                        <mml:msubsup>
                                          <mml:mi>y</mml:mi>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:msubsup>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:mi>s</mml:mi>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>W</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msubsup>
                                      <mml:mi>y</mml:mi>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msubsup>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                      <mml:mo>/</mml:mo>
                                      <mml:mn>6</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and noting also that the constant 1/6 was cancelled by adding a constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the time term <inline-formula><mml:math><mml:mi> s </mml:mi></mml:math></inline-formula> in the general expression for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> F </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Finally, it is seen that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the implicit formula for the sum <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be expressed as a LambertW function as in Equation (I). </p>
      <p>Changing back to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> variables we consider the intersection of the sphere </p>
      <disp-formula id="FD271">
        <label>(75)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and the cubic surface </p>
      <disp-formula id="FD272">
        <label>(76)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mi>z</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>8</mml:mn>
                <mml:mi>d</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The cubic surface is obtained by solving the previous cyclic relations and transferring to <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> variables through <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . To determine when real intersections exist, we apply the arithmetic-geometric mean inequality </p>
      <disp-formula id="FD273">
        <label>(77)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Substituting the defining equations of the surfaces gives </p>
      <disp-formula id="FD274">
        <label>(78)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>8</mml:mn>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <fig id="fig6">
        <label>Figure 6</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId2114.jpeg?20260320041957" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 4.</bold> Singularities of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in red ring intersection regions of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 8 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:msqrt><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <fig id="fig7">
        <label>Figure 7</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId2123.jpeg?20260320041957" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 5.</bold> Singularities of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in ring intersection regions of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 8 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:msqrt><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>or equivalently </p>
      <disp-formula id="FD275">
        <label>(79)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>12</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>8</mml:mn>
                    <mml:mi>d</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Rearranging yields </p>
      <disp-formula id="FD276">
        <label>(80)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>8</mml:mn>
                    <mml:mi>d</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mn>12</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and hence </p>
      <disp-formula id="FD277">
        <label>(81)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mn>8</mml:mn>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>12</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>12</mml:mn>
            <mml:msqrt>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>12</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msqrt>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>24</mml:mn>
            <mml:msqrt>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msqrt>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Therefore, real solutions exist if and only if </p>
      <disp-formula id="FD278">
        <label>(82)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mn>3</mml:mn>
            <mml:msqrt>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msqrt>
            <mml:mo>≈</mml:mo>
            <mml:mn>5.196.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:msqrt><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the cubic surface <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mn> 8 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> intersects the sphere <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> along a one-dimensional curve in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:msqrt><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the two surfaces do not intersect. See <xref ref-type="fig" rid="fig4">Figure 4</xref> where the solution to governing PDE <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> earlier has singularities on the red rings in the plot for the sphere centered at 0. Next look at <xref ref-type="fig" rid="fig5">Figure 5</xref> for the plot for the sphere centered at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> x </mml:mi></mml:mstyle><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <sec id="sec4dot1">
        <title>
          4.1. Geometric Interpretation of the Centered Cubic, Plane, and Sphere on [0, 1]
          <sup>3</sup>
        </title>
        <p>We consider three geometric objects embedded in the unit cube </p>
        <disp-formula id="FD279">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>⊂</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>all expressed relative to the distinguished center point </p>
        <disp-formula id="FD280">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>c</mml:mi>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>4.1.1. Centered Coordinate System</p>
        <p>Introduce shifted coordinates </p>
        <disp-formula id="FD281">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>Y</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>Z</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>so that the cube <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is recentered symmetrically about the origin </p>
        <disp-formula id="FD282">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>Y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>Z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>all three surfaces in the Maple program used are naturally expressed in these centered variables.</p>
        <p>4.1.2. The Cubic Surface</p>
        <p>The cubic surface is defined by </p>
        <disp-formula id="FD283">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>8</mml:mn>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>or equivalently </p>
        <disp-formula id="FD284">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>Y</mml:mi>
              <mml:mi>Z</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>8</mml:mn>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This is a translated and rescaled version of the standard cubic surface </p>
        <disp-formula id="FD285">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>constant</mml:mtext>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with the following properties:</p>
        <p>• The coordinate planes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> act as asymptotic planes.</p>
        <p>• The surface has eight connected components in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , though only portions lying inside <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are rendered.</p>
        <p>• The parameter <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> controls the distance of the surface from the coordinate planes; larger <inline-formula><mml:math><mml:mi> d </mml:mi></mml:math></inline-formula> pushes the surface closer to the center.</p>
        <p>This surface models a multiplicative constraint symmetric about the cube center.</p>
        <p>4.1.3. The Plane</p>
        <p>The plane plotted in Maple is </p>
        <disp-formula id="FD286">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>plane</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which simplifies to </p>
        <disp-formula id="FD287">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>Y</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mi>Z</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>plane</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This is an affine plane with normal vector </p>
        <disp-formula id="FD288">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mi>Φ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and represents a linear constraint passing through or near the centered cube depending on the value of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> plane </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Geometrically: </p>
        <p>• The plane slices the cube obliquely.</p>
        <p>• Its orientation is fixed; only its offset changes.</p>
        <p>• It is positioned to examine tangency or near-tangency with the cubic surface.</p>
        <p>4.1.4. The Sphere</p>
        <p>The sphere is defined by </p>
        <disp-formula id="FD289">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>or </p>
        <disp-formula id="FD290">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Z</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, the sphere: </p>
        <p>• is centered exactly at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:mo> , </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:mo> , </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,</p>
        <p>• has radius <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,</p>
        <p>• is the <italic>largest sphere fully contained</italic> inside the unit cube.</p>
        <p>This sphere provides a natural geometric reference for symmetry and compactness.</p>
        <p>4.1.5. Tangency Structure</p>
        <p>At special parameter values, the plane may be tangent to: </p>
        <p>• the cubic surface,</p>
        <p>• the sphere,</p>
        <p>• or both simultaneously.</p>
        <p>Tangency occurs when the surface normal of the cubic, </p>
        <disp-formula id="FD291">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>Y</mml:mi>
                  <mml:mi>Z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Y</mml:mi>
                  <mml:mi>Z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>Z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>Y</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>aligns with the plane normal <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at a point satisfying </p>
        <disp-formula id="FD292">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>Y</mml:mi>
              <mml:mi>Z</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>8</mml:mn>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Because the surfaces are centered, this tangency structure is symmetric with respect to sign changes in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> Z </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , though only the portion inside <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is visible. The value of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> plane </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the plot.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot2">
        <title>4.2. Cyclic Relations (or Inequalities) for the Exact Solution of PNS System</title>
        <p>Consider a triple of real variables <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfying the following cyclic relations (or inequalities): </p>
        <disp-formula id="FD293">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>These inequalities capture a natural cyclic dependency among the coordinates, reminiscent of iterative constraints that arise in discrete dynamical systems and geometric embeddings. </p>
        <p><bold>Sum over</bold><inline-formula><mml:math><mml:mi> i </mml:mi></mml:math></inline-formula></p>
        <p>Consider the three cyclic relations (or inequalities) </p>
        <disp-formula id="FD294">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Summing the three identities gives </p>
        <disp-formula id="FD295">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which rearranges to </p>
        <disp-formula id="FD296">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Completing the square yields the sphere equation </p>
        <disp-formula id="FD297">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If instead the three relations are replaced by the coordinate wise inequalities </p>
        <disp-formula id="FD298">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>then summing yields </p>
        <disp-formula id="FD299">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>so </p>
        <disp-formula id="FD300">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>i.e.</italic>, every point satisfying the three “≤” inequalities lies on or outside the sphere (outside the open ball of radius 1/2 centered at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:mo> , </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:mo> , </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ).</p>
        <p>Conversely, if </p>
        <disp-formula id="FD301">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>then summing gives </p>
        <disp-formula id="FD302">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>i.e.</italic>, such points lie inside or on the closed ball of radius 1/2.</p>
        <p><bold>Remark</bold></p>
        <p>The implications above are one-way: the collection of three coordinatewise inequalities (all “≥” or all “≤”) implies the corresponding inclusion relative to the ball, but being inside (or outside) the ball does not force each coordinate inequality individually.</p>
        <p>Let </p>
        <disp-formula id="FD303">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>so the system of inequalities is </p>
        <disp-formula id="FD304">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Multiply the three inequalities (all real numbers), and set <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This gives </p>
        <disp-formula id="FD305">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Rearranging yields </p>
        <disp-formula id="FD306">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, the product <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be nonnegative. Equivalently: </p>
        <disp-formula id="FD307">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>A</mml:mi>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mo>⇒</mml:mo>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mo>≥</mml:mo>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>A</mml:mi>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mo>⇒</mml:mo>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mo>≤</mml:mo>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>A</mml:mi>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mo>=</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mo>⇒</mml:mo>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>no information on</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>from the product inequality</mml:mtext>
                          <mml:mo>.</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Using the specific form of the coefficients, observe that </p>
        <disp-formula id="FD308">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>because <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msubsup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Hence </p>
        <disp-formula id="FD309">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>6</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>216</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mn>1.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Therefore <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> always, and the second case above applies. Thus, we obtain the global implication </p>
        <disp-formula id="FD310">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If none of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is zero, then the product is strictly negative, so an odd number of the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be negative (one or three of them).</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec5">
      <title>
        5. Lambert-Velocity, the Level
        <inline-formula>
          <mml:math>
            <mml:mi>E</mml:mi>
          </mml:math>
        </inline-formula>
        and Interior Smoothness
      </title>
      <p>Consider the scalar velocity-type function </p>
      <disp-formula id="FD311">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>W</mml:mi>
            <mml:mtext>
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>e</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>c</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> denotes the principal real branch of the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> -function (so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> real-valued), <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a constant, and the level function is now defined by the sign-changed formula </p>
      <disp-formula id="FD312">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>E</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>s</mml:mi>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>1.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The Lambert argument is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Now:</p>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> is real-analytic on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and strictly increasing there; its only real singular point is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (corresponding to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), where <inline-formula><mml:math><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> blows up with square-root type behaviour. Consequently <inline-formula><mml:math><mml:mi> v </mml:mi></mml:math></inline-formula> is real-analytic at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if and only if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (equivalently <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ). The locus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is precisely the potential non-smoothness locus of the Lambert piece.</p>
      <p>We work under the cyclic inequalities on the <inline-formula><mml:math><mml:mi> y </mml:mi></mml:math></inline-formula> -variables: </p>
      <disp-formula id="FD313">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>6</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>6</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>6</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>These define a closed domain (the “ball”) </p>
      <disp-formula id="FD314">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Ω</mml:mi>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>6</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>6</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>6</mml:mn>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and its boundary (the “sphere”) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the set where all three equalities hold.</p>
      <p>It is useful to note the two real fixed points of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
      <disp-formula id="FD315">
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>6</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>⇒</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>/</mml:mo>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>≈</mml:mo>
                <mml:mn>0.211324865405</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>β</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>/</mml:mo>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>≈</mml:mo>
                <mml:mn>0.788675134485.</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>Proposition 1 (Interior strict inequality for</bold><italic><bold>E</bold></italic><bold>)</bold><italic>Assume the cyclic inequalities above</italic><italic>hold on</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>. Suppose further that the boundary</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>corresponds to t</italic><italic>he lower fixed point in the sense that the equalities on</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>are realized by</italic></p>
      <disp-formula id="FD316">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>α</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Choose <inline-formula><mml:math><mml:mi> s </mml:mi></mml:math></inline-formula> so that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on that boundary, <italic>i.e.</italic>, </p>
      <disp-formula id="FD317">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>3</mml:mn>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>s</mml:mi>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which is equivalent to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then, every <italic>strict</italic> interior point of <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:math></inline-formula> (a point where at least one of the three defining inequalities is strict) satisfies </p>
      <disp-formula id="FD318">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>E</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>1.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Consequently, the Lambert argument satisfies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> strictly in the interior, and the composition <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is real-analytic (smooth) at every interior point. </p>
      <p><italic>Proof</italic>. First observe that any coordinate of a point in <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:math></inline-formula> must satisfy <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Indeed define <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which contradicts the defining inequality <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, for every <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have </p>
      <disp-formula id="FD319">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and hence the sum <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies </p>
      <disp-formula id="FD320">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>S</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mn>3</mml:mn>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>on</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>Ω</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>with equality only when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Now fix <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> so that on the boundary triple <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> we have </p>
      <disp-formula id="FD321">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>E</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>3</mml:mn>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>s</mml:mi>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>1.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Take any strict interior point <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mtext> Ω </mml:mtext><mml:mo> ∘ </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . By strictness at least one coordinate is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Evaluate <inline-formula><mml:math><mml:mi> E </mml:mi></mml:math></inline-formula> at <inline-formula><mml:math><mml:mi> y </mml:mi></mml:math></inline-formula> : </p>
      <disp-formula id="FD322">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>E</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>S</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>s</mml:mi>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>S</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>3</mml:mn>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>S</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> we conclude <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This proves the proposition. </p>
    </sec>
    <sec id="sec6">
      <title>6. Alignment, Elliptic Scaling, and the Nonlinear Inertial Term</title>
      <sec id="sec6dot1">
        <title>6.1. Aligned Decompositions and Elliptic Representations</title>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be velocity fields defined on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> × </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We say that <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> v </mml:mi></mml:math></inline-formula> are <italic>aligned</italic> if there exists a scalar function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Λ </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that </p>
        <disp-formula id="FD323">
          <label>(83)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>We are particularly interested in the case where <inline-formula><mml:math><mml:mtext> Λ </mml:mtext></mml:math></inline-formula> admits an elliptic representation of the form </p>
        <disp-formula id="FD324">
          <label>(84)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Λ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>G</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>or</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>Λ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ζ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Θ</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>η</mml:mi>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>Θ</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> ζ </mml:mi></mml:math></inline-formula> denote the Weierstrass elliptic and zeta functions, respectively, and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Θ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an affine space-time phase. Such representations encode isolated, lattice-structured singularities with explicit algebraic growth rates.</p>
        <p>A fundamental observation is that all singular behavior of <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> is captured entirely by <inline-formula><mml:math><mml:mtext> Λ </mml:mtext></mml:math></inline-formula> when <inline-formula><mml:math><mml:mi> v </mml:mi></mml:math></inline-formula> remains smooth.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot2">
        <title>6.2. Effect of Alignment on the Nonlinear Inertial Term</title>
        <p>The Navier-Stokes inertial term is given by </p>
        <disp-formula id="FD325">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Substituting the aligned form (83), one obtains</p>
        <disp-formula id="FD326">
          <label>(85)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This decomposition shows that:</p>
        <p>The nonlinear term does not generate new directions, all singular amplification arises solely through derivatives of <inline-formula><mml:math><mml:mtext> Λ </mml:mtext></mml:math></inline-formula> , and the geometry of the nonlinearity is degenerate under alignment. In particular, if <inline-formula><mml:math><mml:mtext> Λ </mml:mtext></mml:math></inline-formula> is elliptic, then singularities of the inertial term are inherited from elliptic poles and are not dynamically generated.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot3">
        <title>6.3. Elliptic Control of Singularities</title>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Λ </mml:mtext><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> G </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then </p>
        <disp-formula id="FD327">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mi>G</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>℘</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>G</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and singularities occur only when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℘ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> G </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , corresponding to the half-period values of the elliptic lattice. Thus, singularities are isolated in space-time, their locations are fixed geometrically, their growth rates are explicitly computable. The inertial term therefore <italic>transports</italic> regions where elliptic singularities occur rather than creating them.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot4">
        <title>6.4. Decomposition into Aligned and Non-Aligned Components</title>
        <p>To analyze departures from alignment, we introduce the canonical decomposition </p>
        <disp-formula id="FD328">
          <label>(86)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>pointwise</mml:mtext>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Here, </p>
        <disp-formula id="FD329">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> measures the degree of non-alignment. Perfect alignment corresponds to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot5">
        <title>6.5. Nonlinear Inertial Term under Non-Alignment</title>
        <p>Substituting (86) into the inertial term yields </p>
        <disp-formula id="FD330">
          <label>(87)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>w</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>w</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The first term coincides with the elliptically controlled aligned contribution (85). Every remaining term involves the non-aligned component <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Consequently, any destabilizing nonlinear interaction necessarily arises through non-alignment.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot6">
        <title>6.6. Elliptic Thresholds for Non-Alignment</title>
        <p>Elliptic representations of <inline-formula><mml:math><mml:mtext> Λ </mml:mtext></mml:math></inline-formula> imply the pointwise bound </p>
        <fig id="fig8">
          <label>Figure 8</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId2446.svg?20260320042001" />
        </fig>
        <p>where </p>
        <fig id="fig9">
          <label>Figure 9</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId2448.svg?20260320042001" />
        </fig>
        <p> denotes the elliptic pole lattice. </p>
        <p>The most singular mixed term satisfies, </p>
        <fig id="fig10">
          <label>Figure 10</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId2450.svg?20260320042001" />
        </fig>
        <p>Thus, finite-time blowup can occur only if the non-aligned component satisfies </p>
        <fig id="fig11">
          <label>Figure 11</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId2452.svg?20260320042001" />
        </fig>
        <p><xref>(88)</xref></p>
        <p>Elliptic alignment therefore imposes a <italic>quantitative threshold</italic> that non-alignment must exceed in order to trigger singular behavior.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot7">
        <title>6.7. Vorticity Stretching and Suppression of Blowup</title>
        <p>The vorticity equation </p>
        <disp-formula id="FD331">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ω</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>ν</mml:mi>
              <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>shows that blowup is driven by vortex stretching. </p>
        <p>Under the decomposition (86), </p>
        <disp-formula id="FD332">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mo>×</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mo>×</mml:mo>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Stretching terms involving <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mo> × </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext> Λ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> inherit elliptic control, while genuinely destabilizing stretching requires coupling with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> w </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Hence, elliptic alignment suppresses vortex stretching unless non-alignment grows faster than elliptic pole scaling.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot8">
        <title>6.8. Invariant Elliptic Manifolds</title>
        <p>Define the elliptic alignment manifold </p>
        <disp-formula id="FD333">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ℳ</mml:mi>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>elliptic</mml:mtext>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This manifold is invariant under the Navier-Stokes nonlinearity in the sense that the inertial term is tangent to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℳ </mml:mi><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Non-alignment measures the distance of a solution from this manifold. Finite-time blowup corresponds to escape from <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℳ </mml:mi><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at a rate that exceeds elliptic control. Elliptic representations of the alignment scalar <inline-formula><mml:math><mml:mtext> Λ </mml:mtext></mml:math></inline-formula> provide a geometric framework in which: </p>
        <p>1) singularities are fixed geometric objects,</p>
        <p>2) the nonlinear inertial term is kinematic rather than amplifying,</p>
        <p>3) blowup requires rapid growth of non-alignment. </p>
        <p>In this sense, finite-time singularity formation is reframed as a problem of geometric non-alignment rather than purely analytic instability. </p>
        <p><bold>Adding a perpendicular component breaks alignment</bold></p>
        <p>We have a vector field <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> defined as </p>
        <disp-formula id="FD334">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is another vector field and <inline-formula><mml:math><mml:mi> λ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a scalar function.</p>
        <p>By definition, two vectors are <italic>aligned</italic> if one is a scalar multiple of the other. Here, <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> v </mml:mi></mml:math></inline-formula> are aligned because <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Now, define </p>
        <disp-formula id="FD335">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>w</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is some vector field <italic>orthogonal</italic> to <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD336">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Two vectors <inline-formula><mml:math><mml:mi> a </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> b </mml:mi></mml:math></inline-formula> are aligned if </p>
        <disp-formula id="FD337">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>b</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>μ</mml:mi>
              <mml:mi>a</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>for some scalar <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> were aligned with <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> , there would exist some <inline-formula><mml:math><mml:mi> μ </mml:mi></mml:math></inline-formula> such that </p>
        <disp-formula id="FD338">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>μ</mml:mi>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Plug in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> w </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD339">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>μ</mml:mi>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mo>⇒</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>To obtain a contradiction, </p>
        <p>Take the dot product with <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> on both sides: </p>
        <disp-formula id="FD340">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>By assumption, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , hence </p>
        <disp-formula id="FD341">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>μ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>assuming</mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>u</mml:mtext>
                  <mml:mo>≠</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Plug <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> back: </p>
        <disp-formula id="FD342">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by construction, there is <italic>no</italic><italic>scalar</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> μ </mml:mi></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Therefore, </p>
        <disp-formula id="FD343">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:menclose notation="box">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>is</mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>not</mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>aligned</mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>with</mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:menclose>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec7">
      <title>
        7. Perturbative Analysis with Non-Alignment Component
        <inline-formula>
          <mml:math>
            <mml:mi>w</mml:mi>
          </mml:math>
        </inline-formula>
      </title>
      <p>We consider the scaled velocity decomposition with a non-aligned perturbation <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> : </p>
      <disp-formula id="FD344">
        <label>(89)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>u</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mtext>*</mml:mtext>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
              <mml:mi>u</mml:mi>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
              <mml:mi>w</mml:mi>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
              <mml:mi>w</mml:mi>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
              <mml:mi>u</mml:mi>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> u </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the aligned component and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> w </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the non-alignment vector. We define, </p>
      <disp-formula id="FD345">
        <label>(90)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
              <mml:mi>b</mml:mi>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                </mml:mstyle>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>w</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
              <mml:mi>a</mml:mi>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>z</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
              <mml:mi>b</mml:mi>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <sec id="sec7dot1">
        <title>7.1. Modified 2D-1D Composite Equations</title>
        <p>Multiplying the first two Cartesian components of the scaled NSE by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> i </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> , </mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> j </mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> respectively, summing, and substituting Equation (89), we obtain the modified composite equation for <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> including <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD346">
          <label>(91)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>b</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>b</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mi>T</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mtext>terms from</mml:mtext>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For the <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> -component, multiply the scaled <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> -NSE by <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> and add to <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> equation multiplied by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD347">
          <label>(92)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>a</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>a</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:msup>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>b</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>b</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>a</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mi>T</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where all contributions from <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> are explicitly included via <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> (see Equation (90)).</p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot2">
        <title>
          7.2. Geometric Algebra Decomposition with
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mi>w</mml:mi>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>Define the inertial vector: </p>
        <disp-formula id="FD348">
          <label>(93)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>f</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>a</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>a</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Scalar part</bold><bold>:</bold></p>
        <disp-formula id="FD349">
          <label>(94)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                          </mml:mstyle>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>⋅</mml:mo>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>⋅</mml:mo>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>⋅</mml:mo>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mtext>Force terms</mml:mtext>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Vector part</bold><bold>:</bold></p>
        <disp-formula id="FD350">
          <label>(95)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:msup>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mtext>Force terms</mml:mtext>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec7dot3">
        <title>
          7.3. Taking the Divergence with
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mi>w</mml:mi>
            </mml:math>
          </inline-formula>
          Contributions
        </title>
        <p>Let </p>
        <disp-formula id="FD351">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Multiply divergence of Equation (95) by <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD352">
          <label>(96)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mo>⋅</mml:mo>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mo>⋅</mml:mo>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mi>ρ</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mi>ρ</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msup>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>Forces</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mtext>RHS from scalar eq</mml:mtext>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>94</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec7dot4">
        <title>
          7.4. Division by
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mi>H</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
          and Omega Definitions with
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mi>w</mml:mi>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>Define generalized operators [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] including <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD353">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>4</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mo>⋅</mml:mo>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>5</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>6</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>7</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ρ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>8</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>Y</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mi>G</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>All terms now include contributions of <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> via <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> w </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot5">
        <title>
          7.5. Final PDE in
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
          and
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mi>w</mml:mi>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>The PDE corresponding to Equation (19) in [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] becomes: </p>
        <disp-formula id="FD354">
          <label>(97)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>5</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>ρ</mml:mi>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∬</mml:mo>
                        <mml:mi>S</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mi>ρ</mml:mi>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:msub>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                            <mml:mi>P</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                            </mml:mstyle>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mi>ρ</mml:mi>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:msub>
                              <mml:mo>∂</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mi>P</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:mstyle>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>S</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>F</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>F</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>U</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>
                        </mml:mo>
                        <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                          <mml:mi>b</mml:mi>
                        </mml:mstyle>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                            </mml:mstyle>
                            <mml:mo>⊗</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where now <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> w </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so all <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> and derivative contributions are explicit in the nonlinear term, in the surface integral, and inside each <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> via <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Remarks</bold></p>
        <p>1) Every occurrence of <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> carries a contribution from <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> . 2) Derivatives of <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> enter through <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . 3) This PDE generalizes Equation (19) to include non-aligned perturbations <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> . </p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot6">
        <title>
          7.6. Lambert-W Velocity Field with Singular Scaling
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>Consider the decomposition </p>
        <disp-formula id="FD355">
          <label>(98)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> w </mml:mi></mml:math></inline-formula> is smooth, say <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mi> v </mml:mi></mml:math></inline-formula> carries the rough part of <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Suppose the velocity <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> is given by a Lambert-W profile: </p>
        <disp-formula id="FD356">
          <label>(99)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Ξ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> affine in space and time.</p>
        <p>Near the branch point <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Ξ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the Lambert-W function satisfies </p>
        <disp-formula id="FD357">
          <label>(100)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec7dot7">
        <title>
          7.7. Effect of Singular
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>Let </p>
        <disp-formula id="FD358">
          <label>(101)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mtext>Ξ</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>near the singularity</mml:mtext>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD359">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Then, the rough component is </p>
        <disp-formula id="FD360">
          <label>(102)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>w</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The vorticity of <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> is </p>
        <disp-formula id="FD361">
          <label>(103)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ω</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mo>×</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>×</mml:mo>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mo>×</mml:mo>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mo>×</mml:mo>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec7dot8">
        <title>
          7.8. Vorticity of
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mi>v</mml:mi>
            </mml:math>
          </inline-formula>
          and BKM [
          <xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>
          ] Condition
        </title>
        <p>The magnitude of vorticity of <inline-formula><mml:math><mml:mi> v </mml:mi></mml:math></inline-formula> scales as </p>
        <disp-formula id="FD362">
          <label>(104)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>∼</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec8">
      <title>
        8. Consistent Scaling, BKM Finiteness, and Onsager
        <inline-formula>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </inline-formula>
      </title>
      <p><bold>Scaling Ansatz</bold></p>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ξ </mml:mi></mml:math></inline-formula> denote the relevant small spatial scale (e.g., distance to a putative singular set). Assume the velocity scales as </p>
      <disp-formula id="FD363">
        <label>(105)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>~</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>Ξ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>for some real parameter <inline-formula><mml:math><mml:mi> p </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      <sec id="sec8dot1">
        <title>8.1. Derivative and Vorticity Scaling</title>
        <p>Differentiating (105) with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ξ </mml:mi></mml:math></inline-formula> gives </p>
        <disp-formula id="FD364">
          <label>(106)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Hence, up to multiplicative constants, </p>
        <disp-formula id="FD365">
          <label>(107)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This is the correct and consistent scaling: differentiation lowers the exponent by one.</p>
      </sec>
      <sec id="sec8dot2">
        <title>8.2. BKM Integral and Finiteness</title>
        <p>The Beale-Kato-Majda criterion [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>] requires </p>
        <disp-formula id="FD366">
          <label>(108)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>ω</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>L</mml:mi>
                          <mml:mi>∞</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Assume the smallest resolved scale behaves as </p>
        <disp-formula id="FD367">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>Ξ</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>γ</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>γ</mml:mi>
              <mml:mo>&gt;</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which is the standard self-similar scaling hypothesis near a singular time <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Using (107), </p>
        <disp-formula id="FD368">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>ω</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>⋅</mml:mo>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mtext>Ξ</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, the BKM integral behaves like </p>
        <disp-formula id="FD369">
          <label>(109)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>γ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which is finite if and only if </p>
        <disp-formula id="FD370">
          <label>(110)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>γ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mn>1.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In the natural case <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (parabolic scaling), this reduces to </p>
        <disp-formula id="FD371">
          <label>(111)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:menclose notation="box">
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:menclose>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Hence: </p>
        <p>• <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : BKM integral finite,</p>
        <p>• <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : borderline (logarithmic divergence),</p>
        <p>• <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : BKM integral diverges.</p>
        <p><bold>Reconciliation with Onsager</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <p>Onsager criticality requires velocity increments to scale as </p>
        <disp-formula id="FD372">
          <label>(112)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Comparing with (105), </p>
        <disp-formula id="FD373">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mo>⇒</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:menclose notation="box">
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>6</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:menclose>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For this value, </p>
        <disp-formula id="FD374">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>6</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and hence </p>
        <disp-formula id="FD375">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>ω</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>⋅</mml:mo>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which satisfies </p>
        <disp-formula id="FD376">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, Onsager-critical scaling lies strictly within the BKM-subcritical regime.</p>
        <p>We have that,</p>
        <disp-formula id="FD377">
          <label>(113)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:menclose notation="box">
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>~</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>⇒</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>~</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>Ξ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mtext>BKM finite</mml:mtext>
                      <mml:mo>⇔</mml:mo>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mtext>Onsager</mml:mtext>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>C</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>⇔</mml:mo>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>6</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>.</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:menclose>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Therefore, Onsager-critical velocity regularity is fully compatible with bounded vorticity growth in the sense of Beale-Kato-Majda, and strong non-alignment or intermittency does not by itself imply singularity formation. </p>
        <p>What if the spheres where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script"> X </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfy more general conditions such that the spheres overlap? </p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec9">
      <title>9. Generalization of the Quadratic Invariant and Deep Overlap Analysis</title>
      <sec id="sec9dot1">
        <title>9.1. The Original Special Case</title>
        <p>For general functions <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , suppose that </p>
        <disp-formula id="FD378">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>so that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the quadratic invariant takes the form </p>
        <disp-formula id="FD379">
          <label>(114)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Completing the square, </p>
        <disp-formula id="FD380">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>so that </p>
        <disp-formula id="FD381">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Hence, the invariant surface is a sphere with </p>
        <disp-formula id="FD382">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec9dot2">
        <title>9.2. General Quadratic Form for a Sphere</title>
        <p>A general sphere in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be written as </p>
        <disp-formula id="FD383">
          <label>(115)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>γ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which is equivalent to </p>
        <disp-formula id="FD384">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>γ</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, the center and radius are </p>
        <disp-formula id="FD385">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:munderover>
                    <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                      <mml:mo>∑</mml:mo>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:munderover>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>γ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec9dot3">
        <title>
          9.3. Incorporating General Parameters
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>To encode general parameters <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we consider the quadratic invariant </p>
        <disp-formula id="FD386">
          <label>(116)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>γ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Completing the square yields </p>
        <disp-formula id="FD387">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>γ</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Therefore, </p>
        <disp-formula id="FD388">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>r</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>γ</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec9dot4">
        <title>
          9.4. Prescribing the Radius
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>r</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>If we require the radius to be </p>
        <disp-formula id="FD389">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Then, the constant term in (116) must satisfy </p>
        <disp-formula id="FD390">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>γ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Substituting into (116), we obtain the exact generalized sphere equation </p>
        <disp-formula id="FD391">
          <label>(117)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>or equivalently, </p>
        <disp-formula id="FD392">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:munderover>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec9dot5">
        <title>9.5. Deep Overlap Analysis under the Generalized Radius Choice</title>
        <p>Consider a collection of spheres </p>
        <disp-formula id="FD393">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>S</mml:mi>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>C</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with </p>
        <disp-formula id="FD394">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>r</mml:mi>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Assume the parameters <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are chosen so that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>9.5.1. Overlap Criterion</p>
        <p>Two spheres with identical radii <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> r </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> overlap if </p>
        <disp-formula id="FD395">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>More generally, for distinct radii, </p>
        <disp-formula id="FD396">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>r</mml:mi>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>r</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>9.5.2. Uniform Deep Overlap Condition</p>
        <p>Assume there exists <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that for all neighboring indices <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , </p>
        <disp-formula id="FD397">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>ϵ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Then, the intersection </p>
        <disp-formula id="FD398">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>∩</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>has nonempty interior, and in fact contains a ball of radius at least </p>
        <disp-formula id="FD399">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>C</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>C</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>ϵ</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This provides a quantitative lower bound on the overlap thickness. See <xref ref-type="fig" rid="fig6">Figure 6</xref>, which shows the overlap thickness. </p>
        <fig id="fig12">
          <label>Figure 12</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId2784.jpeg?20260320042006" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 6.</bold> Deep overlap of two spheres (2D cross-section). The shaded lens represents the nondegenerate overlap region ensured by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>9.5.3. Relation to the Cubic Partition</p>
        <p>If the centers <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> lie on a grid of spacing <inline-formula><mml:math><mml:mtext> Δ </mml:mtext></mml:math></inline-formula> , then </p>
        <disp-formula id="FD400">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msqrt>
              <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>for neighboring centers</mml:mtext>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, a sufficient condition for uniform deep overlap is </p>
        <disp-formula id="FD401">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
              <mml:mo>&gt;</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Under this condition, the generalized-radius spheres satisfy the same deep overlap property as in the fixed-radius construction. The idea here is that when there are deep overlap stronger radial components of vorticity appear as opposed to purely tangential components for which the BKM analysis was previously based on. Having both radial and tangential components may raise the question of finite time blowup and its possibility. As a conjecture, there is no finite time blowup in this case. In the sequel to this paper, BKM analysis and specific inequalities will be used to show that singularity formation is not possible under overlapping spheres assumption.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec10">
      <title>10. Conclusion</title>
      <p>In this work, a geometric and analytic framework has been developed for the three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations on the torus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , with particular emphasis on the role of nonlinear interaction geometry, periodicity, and singular structure. By reformulating the Navier-Stokes system through a componentwise and geometrically aligned decomposition, the analysis isolates a class of solutions whose evolution is governed by implicit relations naturally inverted by the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function. This approach departs from purely functional analytic existence theories by resolving the internal structure of the nonlinear term and identifying a rigid normal form that remains closed under differentiation, multiplication, and nonlinear interaction. A central result of the paper is the explicit construction of Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> -based solution profiles that capture both singular and non-blowup behavior within the same analytical framework. The appearance of singularities is shown to be intrinsically linked to the elliptic degeneracy of the inverse Weierstrass <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℘ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -function and its critical values, rather than to uncontrolled growth in the Navier-Stokes nonlinearity itself. Through careful analysis of the associated Poisson equation and the induced coefficient <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , it is demonstrated that these singularities occur on geometrically structured sets—specifically, spherical surfaces embedded in the torus and are governed by invariant elliptic data rather than spacetime-dependent instabilities. A key contribution of the paper is the demonstration that such singularities are movable rather than intrinsic. By employing fixed-point methods and iterated compositions of the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> function, the singular sets can be pushed outward in space as the underlying torus is expanded. In the limit of increasingly large tori approaching <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the singularities are transported to infinity, yielding globally regular behavior on any fixed bounded spatial domain. This mechanism provides a concrete realization of how finite-space regularity may coexist with formally singular solution representations, and clarifies the distinction between genuine finite-time blowup and geometric singularities tied to compactification. The construction of strictly periodic velocity fields is achieved by embedding the Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> dynamics into a Weierstrass elliptic lattice and compensating for the quasi-periodicity of the zeta function via an explicit linear drift term. This drift is shown to be physically admissible, as it can be absorbed into a time-dependent pressure gauge without affecting the velocity field. The resulting solutions are bounded, smooth, and periodic in both space and time, providing explicit examples of nontrivial periodic attractor-type behavior for the three-dimensional Navier-Stokes equations on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Beyond the specific constructions presented, the analysis supports a broader conjectural picture: that Lambert <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> -generated profiles form invariant manifolds of finite codimension for the Navier-Stokes flow and represent a universal normal form for locally self-similar, renormalization-invariant solutions. While this work does not claim a complete resolution of the Navier-Stokes regularity problem, it establishes a concrete algebraic-geometric mechanism by which singular structures can be controlled, relocated, and neutralized through composition and scaling. The results suggest that explicit transcendental structures, rather than being pathological, may lie at the core of the Navier-Stokes dynamics and offer a promising avenue for further analytical classification of solutions. Future work will focus on strengthening the invariant-manifold interpretation, clarifying the stability properties of the periodic attractor constructed here, and extending the framework to broader classes of forcing and boundary conditions. Also, BKM analysis and inequalities will be used to show that singularity formation is not possible under overlapping spheres assumption. The interplay between elliptic geometry, implicit functional inversion, and nonlinear fluid dynamics highlighted in this paper points toward a unified geometric calculus for periodic Navier-Stokes flows and provides a new perspective on the long-standing challenges of singularity formation and global regularity.</p>
    </sec>
    <sec id="sec11">
      <title>Acknowledgements</title>
      <p>I would like to thank the reviewers at APM journal for their helpful comments during the peer review process. </p>
    </sec>
    <sec id="sec12">
      <title>Appendix A</title>
      <p>In [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], Equation (6) is repeated here, </p>
      <disp-formula id="FD402">
        <label>(118)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mi>ρ</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mi>P</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ρ</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>P</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:msub>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>F</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>F</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mi>ρ</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The highest derivative is in <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> in the expression above and is linked to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> a </mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , (the term that was added to give Equation (6)), hence the PDE to solve is: </p>
      <disp-formula id="FD403">
        <label>(119)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>z</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mstyle>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>z</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
              <mml:mi>b</mml:mi>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>∇</mml:mo>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
              <mml:mi>a</mml:mi>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since we are dealing with an incompressible fluid flow we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so that, </p>
      <disp-formula id="FD404">
        <label>(120)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>z</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
              <mml:mi>b</mml:mi>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>∇</mml:mo>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
              <mml:mi>a</mml:mi>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>b</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>z</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>∇</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>z</mml:mi>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> b </mml:mi></mml:math></inline-formula> is one component of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> b </mml:mi></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Now setting <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mtext> LambertW </mml:mtext><mml:mo stretchy="false"> ( </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mtext> exp </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the previous PDE, gives the PDE in terms of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as, </p>
      <disp-formula id="FD405">
        <label>(121)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>e</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>y</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>e</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>e</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>e</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mi>y</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                <mml:mi>z</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>e</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD406">
        <label>(122)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>b</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>y</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>e</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>y</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>z</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Thus, we have, </p>
      <disp-formula id="FD407">
        <label>(123)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>y</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>z</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>e</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>e</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The special case of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> F </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> gives the required result <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
    </sec>
    <sec id="sec13">
      <title>
        Appendix B: Periodic Compensation for the Weierstrass Zeta Function at
        <inline-formula>
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </inline-formula>
        ,
        <inline-formula>
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </inline-formula>
      </title>
      <sec id="sec13dot1">
        <title>1. The Elliptic Curve and Its Roots</title>
        <p>The Weierstrass elliptic function satisfies </p>
        <disp-formula id="FD408">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>℘</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>4</mml:mn>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For </p>
        <disp-formula id="FD409">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>4</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>this reduces to </p>
        <disp-formula id="FD410">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>℘</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>4</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>℘</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>℘</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Factoring, </p>
        <disp-formula id="FD411">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>℘</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>℘</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>℘</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>℘</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>So the roots are </p>
        <disp-formula id="FD412">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>1.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The discriminant </p>
        <disp-formula id="FD413">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>27</mml:mn>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>64</mml:mn>
              <mml:mo>≠</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>confirms that the curve is nondegenerate and that the associated lattice is rectangular (the lemniscatic case).</p>
      </sec>
      <sec id="sec13dot2">
        <title>
          2. Derivation of the Real Half-Period
          <inline-formula>
            <mml:math display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>The real half-period is defined by </p>
        <disp-formula id="FD414">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>4</mml:mn>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>e</mml:mi>
                                  <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>e</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>e</mml:mi>
                                  <mml:mn>3</mml:mn>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Substituting the roots, </p>
        <disp-formula id="FD415">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>4</mml:mn>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Lemniscatic Substitution</p>
        <p>Let </p>
        <disp-formula id="FD416">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>sin</mml:mi>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>θ</mml:mi>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>π</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Then </p>
        <disp-formula id="FD417">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>cos</mml:mi>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>sin</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>θ</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>cos</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>sin</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Hence </p>
        <disp-formula id="FD418">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>cos</mml:mi>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>sin</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Substituting, </p>
        <disp-formula id="FD419">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>π</mml:mi>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>/</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Evaluation</p>
        <p>Using the identity </p>
        <disp-formula id="FD420">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>π</mml:mi>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>π</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we obtain </p>
        <disp-formula id="FD421">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>π</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>5</mml:mn>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Numerically, </p>
        <disp-formula id="FD422">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mn>0.927039.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec13dot3">
        <title>
          3. Derivation of the Zeta Jump
          <inline-formula>
            <mml:math display="inline">
              <mml:mi>η</mml:mi>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>The zeta constant is defined by </p>
        <disp-formula id="FD423">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>η</mml:mi>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ζ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For a rectangular lattice, <inline-formula><mml:math><mml:mi> η </mml:mi></mml:math></inline-formula> admits the integral representation </p>
        <disp-formula id="FD424">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>η</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>4</mml:mn>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>t</mml:mi>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>e</mml:mi>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>t</mml:mi>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>e</mml:mi>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>t</mml:mi>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>e</mml:mi>
                                      <mml:mn>3</mml:mn>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msqrt>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>3</mml:mn>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Substituting the roots, </p>
        <disp-formula id="FD425">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>η</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>4</mml:mn>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>t</mml:mi>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>t</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msqrt>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>3</mml:mn>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This convergent integral evaluates to the closed form </p>
        <disp-formula id="FD426">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>η</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>π</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Numerically, </p>
        <disp-formula id="FD427">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>η</mml:mi>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mn>2.6232.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec13dot4">
        <title>
          4. Quasi-Periodicity of
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ζ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>;</mml:mo>
                    <mml:mn>4</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>The Weierstrass zeta function satisfies the quasi-periodicity relation </p>
        <disp-formula id="FD428">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ζ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ζ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mi>η</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This linear drift is universal for elliptic lattices.</p>
      </sec>
      <sec id="sec13dot5">
        <title>5. Periodic Compensation</title>
        <p>Define the compensated function </p>
        <disp-formula id="FD429">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>F</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ζ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>η</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Then </p>
        <disp-formula id="FD430">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>ζ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>η</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>ζ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>η</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>η</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>η</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>ζ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>η</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec13dot6">
        <title>6. Final Result</title>
        <disp-formula id="FD431">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>F</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>F</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with </p>
        <disp-formula id="FD432">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>π</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>5</mml:mn>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>η</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>π</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>4</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, although <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ζ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is quasi-periodic, the uniquely determined linear compensation removes the drift and yields a strictly periodic function. This is the canonical mechanism underlying periodic velocity potentials constructed from the Weierstrass zeta function. Here is a Maple code that accomplishes this and produces a periodic function, </p>
      </sec>
      <sec id="sec13dot7">
        <title>
          7. Maple Code for Drift-Free Periodic
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <fig id="fig13">
          <label>Figure 13</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302659-rId2932.jpeg?20260320042010" />
        </fig>
      </sec>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Moschandreou, T.E. (2021) No Finite Time Blowup for 3D Incompressible Navier Stokes Equations via Scaling Invariance. <italic>Mathematics and Statistics</italic>, 9, 386-393. https://doi.org/10.13189/ms.2021.090321 <pub-id pub-id-type="doi">10.13189/ms.2021.090321</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.13189/ms.2021.090321">https://doi.org/10.13189/ms.2021.090321</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Moschandreou, T.E.</string-name>
            </person-group>
            <year>2021</year>
            <article-title>No Finite Time Blowup for 3D Incompressible Navier Stokes Equations via Scaling Invariance</article-title>
            <source>Mathematics and Statistics</source>
            <volume>9</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.13189/ms.2021.090321</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Moschandreou, T.M. (2026) Theoretical and Computational Fluid Mechanics Existence, Blowup and Discrete Exterior Calculus Problems, Volume II. Taylor and Fran-cis Group.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Moschandreou, T.M.</string-name>
              <string-name>Existence, B</string-name>
              <string-name>Problems, V</string-name>
            </person-group>
            <year>2026</year>
            <article-title>Theoretical and Computational Fluid Mechanics Existence, Blowup and Discrete Exterior Calculus Problems, Volume II</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Moschandreou, T.E. (2024) From Hölder Continuous Solutions of 3D Incompressible Navier-Stokes Equations to No-Finite Time Blowup on [0, ]. <italic>Advances in</italic><italic>Pure Mathematics</italic>, 14, 695-743. https://doi.org/10.4236/apm.2024.149038 <pub-id pub-id-type="doi">10.4236/apm.2024.149038</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.4236/apm.2024.149038">https://doi.org/10.4236/apm.2024.149038</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Moschandreou, T.E.</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>From Hölder Continuous Solutions of 3D Incompressible Navier-Stokes Equations to No-Finite Time Blowup on [0, ]</article-title>
            <source>Advances in Pure Mathematics</source>
            <volume>14</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.4236/apm.2024.149038</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Waleffe, F. (1992) The Nature of Triad Interactions in Homogeneous Turbulence. <italic>Physics of Fluids A</italic>: <italic>Fluid Dynamics</italic>, 4, 350-363. https://doi.org/10.1063/1.858309 <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.858309</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1063/1.858309">https://doi.org/10.1063/1.858309</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Waleffe, F.</string-name>
            </person-group>
            <year>1992</year>
            <article-title>The Nature of Triad Interactions in Homogeneous Turbulence</article-title>
            <source>Physics of Fluids A: Fluid Dynamics</source>
            <volume>4</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.858309</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Constantin, P. and Foias, C. (1988) Navier-Stokes Equations. University of Chicago Press. https://doi.org/10.7208/chicago/9780226764320.001.0001 <pub-id pub-id-type="doi">10.7208/chicago/9780226764320.001.0001</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.7208/chicago/9780226764320.001.0001">https://doi.org/10.7208/chicago/9780226764320.001.0001</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Constantin, P.</string-name>
              <string-name>Foias, C.</string-name>
            </person-group>
            <year>1988</year>
            <article-title>Navier-Stokes Equations</article-title>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.7208/chicago/9780226764320.001.0001</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Majda, A.J. and Bertozzi, A.L. (2001) Vorticity and Incompressible Flow. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/cbo9780511613203 <pub-id pub-id-type="doi">10.1017/cbo9780511613203</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1017/cbo9780511613203">https://doi.org/10.1017/cbo9780511613203</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Majda, A.J.</string-name>
              <string-name>Bertozzi, A.L.</string-name>
            </person-group>
            <year>2001</year>
            <article-title>Vorticity and Incompressible Flow</article-title>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1017/cbo9780511613203</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Leray, J. (1934) Sur le mouvement d’un liquide visqueux emplissant l’espace. <italic>Acta</italic><italic>Mathematica</italic>, 63, 193-248. https://doi.org/10.1007/bf02547354 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf02547354</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/bf02547354">https://doi.org/10.1007/bf02547354</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Leray, J.</string-name>
            </person-group>
            <year>1934</year>
            <article-title>Sur le mouvement d’un liquide visqueux emplissant l’espace</article-title>
            <source>Acta Mathematica</source>
            <volume>63</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf02547354</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Fujita, H. and Kato, T. (1964) On the Navier-Stokes Initial Value Problem. I. <italic>Archive for Rational Mechanics and Analysis</italic>, 16, 269-315. https://doi.org/10.1007/bf00276188 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf00276188</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/bf00276188">https://doi.org/10.1007/bf00276188</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Fujita, H.</string-name>
              <string-name>Kato, T.</string-name>
            </person-group>
            <year>1964</year>
            <article-title>On the Navier-Stokes Initial Value Problem</article-title>
            <source>I. Archive for Rational Mechanics and Analysis</source>
            <volume>16</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf00276188</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B9">
        <label>9.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Kato, T. (1984) Strongl-Solutions of the Navier-Stokes Equation in , with Applications to Weak Solutions. <italic>Mathematische</italic><italic>Zeitschrift</italic>, 187, 471-480. https://doi.org/10.1007/bf01174182 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf01174182</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/bf01174182">https://doi.org/10.1007/bf01174182</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Kato, T.</string-name>
            </person-group>
            <year>1984</year>
            <article-title>Strongl-Solutions of the Navier-Stokes Equation in , with Applications to Weak Solutions</article-title>
            <source>Mathematische Zeitschrift</source>
            <volume>187</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf01174182</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B10">
        <label>10.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Cannone, M. (2005) Harmonic Analysis Tools for Solving the Incompressible Navier-Stokes Equations. In: <italic>Handbook of Mathematical Fluid Dynamics</italic>, Vol. 3, Elsevier, 161-244. https://doi.org/10.1016/s1874-5792(05)80006-0 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s1874-5792(05)80006-0</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/s1874-5792(05)80006-0">https://doi.org/10.1016/s1874-5792(05)80006-0</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Cannone, M.</string-name>
              <string-name>Dynamics, V</string-name>
            </person-group>
            <year>2005</year>
            <article-title>Harmonic Analysis Tools for Solving the Incompressible Navier-Stokes Equations</article-title>
            <source>In: Handbook of Mathematical Fluid Dynamics</source>
            <volume>5792</volume>
            <issue>05</issue>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s1874-5792(05)80006-0</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B11">
        <label>11.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Koch, H. and Tataru, D. (2001) Well-Posedness for the Navier-Stokes Equations. <italic>Advances in Mathematics</italic>, 157, 22-35. https://doi.org/10.1006/aima.2000.1937 <pub-id pub-id-type="doi">10.1006/aima.2000.1937</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1006/aima.2000.1937">https://doi.org/10.1006/aima.2000.1937</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Koch, H.</string-name>
              <string-name>Tataru, D.</string-name>
            </person-group>
            <year>2001</year>
            <article-title>Well-Posedness for the Navier-Stokes Equations</article-title>
            <source>Advances in Mathematics</source>
            <volume>157</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1006/aima.2000.1937</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B12">
        <label>12.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Beale, J.T., Kato, T. and Majda, A. (1984) Remarks on the Breakdown of Smooth Solutions for the 3D Euler Equations. <italic>Communications in Mathematical Physics</italic>, 94, 61-66. https://doi.org/10.1007/bf01212349 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf01212349</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/bf01212349">https://doi.org/10.1007/bf01212349</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Beale, J.T.</string-name>
              <string-name>Kato, T.</string-name>
              <string-name>Majda, A.</string-name>
            </person-group>
            <year>1984</year>
            <article-title>Remarks on the Breakdown of Smooth Solutions for the 3D Euler Equations</article-title>
            <source>Communications in Mathematical Physics</source>
            <volume>94</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf01212349</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>