Хорошо, а что, если
u_t + u * u_x =0 ?
(Я поменял знак — это ни на что по сути не влияет, а думать про идущую вправо волну проще.)

Пусть уже есть какая-то функция u(x,t), являющаяся решением. Построим по ней векторное поле на плоскости: в каждой точке (x,t) нарисуем вектор (u(x,t),1) — ещё раз, зависящий от решения u(x,t), которое мы пока что ещё не знаем. Так вот — если продифференцировать решение u(x,t) вдоль (построенного по нему же) векторного поля, то получится в точности ноль — потому что в этом и состоит уравнение.
А значит, на каждой интегральной кривой этого векторного поля решение u постоянно: ведь ограничение u на неё имеет нулевую производную.
Но векторное поле строилось по решению u, и раз на интегральной кривой u постоянна, то эта интегральная кривая это просто прямая(!).