mathfluss ([info]mathfluss) wrote,
@ 2007-07-20 13:22:00
Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend  Next Entry
Entry tags:геометрия, уравнения

круто, но не понятно
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Hearing_the_shape_of_a_drum

Я в восторге от этих картинок! Это области у которых совпадают все собственные значения оператора Лапласа с краевыми условиями Дирихле, а также и с условиями Неймана. 

Ну кто бы мог подумать!!! Такие простенькие!!! Ну-ну... Говорят читайте первоисточники, однако в статье C. Gordon, D. Webb, and S. Wolpert, Isospectral plane domains and surfaces via Riemannian orbifolds, Inventiones mathematicae 110 (1992), 1-22. разобраться толком нельзя, так как предварительно надо изучить кучу алгебраических результатов про Sunada triple. 

Похоже есть хорошая книга, где все это изложено Geometry and Spectra of Compact Riemann Surfaces By Peter Buser (1992 Springer), но где ж ее достать.

А вообще-то меня пугает, что геометры и алгебраисты с завидным постоянством влезают в любимые мною диффуры, т.е. анализ. Все-таки они мыслят как-то иначе.




(8 comments) - (Post a new comment)


[info]tagdghaca
2007-08-02 04:51 pm UTC (link)
Могу выслать вам в djvu книгу Базера, если еще надо.

(Reply to this)


[info]tagdghaca
2007-08-03 02:07 pm UTC (link)
Геометрия (дифференциальная, не алгебраическая) это и есть по-существу анализ. Спектральная геометрия уж точно: операторы Лапласа, функции Грина, heat kernels, оценки всякие. Алгебры никакой я тут не вижу.

Кстати, а что такое ваши любимые дифуры? Оценки для нелиненых PDE?

(Reply to this) (Thread)


(Anonymous)
2007-08-03 04:09 pm UTC (link)
Спасибо еще раз за книгу! Мой ответ пока не опирается на ее просмотр.

В формулировке теоремы Sunada присутствуют слова накрытия, фундаментальная группа. Да не бог весть что, но все-таки. Раз в основе действия конечных групп, то и думалось - сплошная алгебра.

В диффурах - да люблю - нелинейные уравнения, эллиптические и параболические.
На эту тему тоже пишут диффурщики-геометры, Bahri и Coron. Они доказывают существование решения некоторого полулинейного эллиптического уравнения в областях с нетривиальными гомологиями. Их рассуждения основаны на алгебраической топологии, точнее на деформационных ретрактах, точных последовательностях пары, произведений в гомологиях и преобразовании трансфера в когомологиях. В общем "геометрическое" рассуждение...

(Reply to this) (Parent)(Thread)


[info]tagdghaca
2007-08-03 05:36 pm UTC (link)
Теорема Санады все же чистая риманова геометрия, но вот её корни алгебраические - об этом как раз написано у Базера.

Я немножко не понял перехода от изоспектральных римановых многообразий к "существованию решения полулинейного эллиптического уравнения". По-моему, если анализ (оценки, существование решения) строится на R^n то понятно, что задача решается без всякой топологии, если же на каком-то сложном многообразии, то естественно, что его топологические свойства на все влияют.

Если что, то я не знаток анализа, меня больше как раз римановы поверхности увлекают, спектральные свойства лапласиана на римановой поверхности для меня всего лишь один из аспектов, и по-моему не самый интересный, а построение изоспектральных семейств римановых поверхностей (главы 10-13 у Базера) мне никогда интересным не казалось. Вот, например, вопрос о то насколько может измениться индивидальное собственное значение лапласиана при вариации комплексной структуры (глава 14 у Базера) меня всегда гораздо больше возбуждали. Кстати, Скот Волперт как раз больше известен замечательными работами по геометрии пространства Тейхмюллера, о том, что он решали такую спектральную задачу в размерности два я узнал только из вашей ссылки.

(Reply to this) (Parent)(Thread)


[info]mathfluss
2007-08-03 06:43 pm UTC (link)
Про переход. Это был просто еще один пример, когда геометрия играет существенную роль в диффурах. Область там в евклидовом пространстве. Правда уравнение \delta u + u^{(n+2)/(n-2)}=0 имеет геометрический смысл.

А Волперт может толком и не решал, может просто изучали и догадались профакторизовать, в итоге решилась известная задачка. Статья их в сети есть http://dz-srv1.sub.uni-goettingen.de/sub/digbib/loader?did=D179407 .

(Reply to this) (Parent)(Thread)


[info]tagdghaca
2007-08-03 09:10 pm UTC (link)
В данном случае я воспринимаю это ровно наоборот: дифуры понадобились для решение геометрической проблемы. Такое уравнение это условие на конформный фактор метрики, который перевел бы данную метрику из метрики с нулевой скалярной кривизной в метрику с постоянной кривизной. Т.е. задача о конформной эквивалентности метрик (проблема Ямабе, что-то типа униформизации в высших размерностях) это задача о положительном решении такого уравнения. Т.е. ваши дифурщики решили одну старую (1960) и известную (Yamabe problem) задачу для случая области в R^n. В общем-то с точки римановой геометрии в таком решении мало интересного, интерес сугубо аналитический.

Подобные ситуации (геометрическая задача сводится к нелинейным PDE) очень часто встречаются, можно даже сказать, что они стандартны для геометрии. В этом смысле геометрия это такая понятийная оболочка для некоторого анализа. Обычно эту область математики называют геометрический анализ и это один из центральныз разделов математики 20 века, соотвественно таких задач когда топология играет важную роль при решении дифура невозможно много. Или обратных задач, когда топологию многообразия удается исследовать методами дифуров: доказательство Перельмана гипотезы геометризации Терстона.

(Reply to this) (Parent)(Thread)


[info]mathfluss
2007-08-04 06:20 am UTC (link)
Про конформную эквивалентность метрик мне приходилось слышать. Правда в основном для двухмерных многообразий. Там нелинейность e^u, и условий положителности на u вроде не возникает. Но я честно говоря не понимаю следующего.
Когда переходят к областям в R^n то возникают граничные условия, и в случае этого уравнения как правило пишут условие Дирихле. В то же время для других задач, когда область считают некомпактным многообразием с римановой метрикой, пишут условие Неймана.
Какое же условие является геометрическим?

(Reply to this) (Parent)(Thread)


[info]tagdghaca
2007-08-05 01:22 pm UTC (link)
Не знаю, какие условия надо ставить на границе многообразия от задачи должно зависеть.

(Reply to this) (Parent)


(8 comments) - (Post a new comment)

Create an Account
Forgot your login or password?
Login w/ OpenID
English • Español • Deutsch • Русский…