Множества вращения SO(3)-расширений квазипериодических потоков

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В настоящей статье строится класс специальных потоков на многомерном торе и топологический инвариант таких потоков - множество вращения. Такие потоки возникают в процессе приведения к треугольному виду линейных  систем дифференциальных уравнений с квазипериодическими коэффициентами. В процессе такого приведения получается система нелинейных дифференциальных уравнений на многомерном торе, которая порождает проективный поток, индуцируемый исходной линейной системой. В работе строится алгоритм SO$(n)$-расширения квазипериодической линейной системы. При этом используются известные результаты из теории матричных групп и алгебр Ли. Полученная система уравнений допускает понижение порядка, что позволяет записать правые части в виде тригонометрических полиномов от углов Эйлера на сфере. Случай $n=3$ рассматривается отдельно. Уравнения, определяющие проективный поток, записываются в явном виде. Проективный поток определен на торе размерности $m+2$, где $m$ - размерность исходного тора. Структура этого потока определяется топологическими инвариантами потока. Например, неособый поток на двумерном торе имеет топологический инвариант - число вращения (А. Пуанкаре). Используя метод М. Эрмана, удается доказать существование и единственность вектора вращения $(\rho_1,\rho_2)$ для проективного потока на $T^{m+2}$. С помощью теории С. Шварцмана определения множества вращения для потоков на компактных метрических пространствах показывается, что компонента $\rho_2=0$. Здесь используется факт, что размерность максимальной торической подалгебры алгебры so$(3)$ равна единице.
 

Об авторах

Александр Николаевич Сахаров

Нижегородский государственный аграрно-технологический университет им. Л. Я. Флорентьева

Автор, ответственный за переписку.
Email: ansakharov2008@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4520-8062

к.ф.-м.н., доцент кафедры прикладной механики, физики и высшей математики

Россия, 603146, Россия, г. Нижний Новгород, ул. Сибирцева, д. 10

Список литературы

  1. Schwartzman S. Asymptotic cycles // Ann. of Math. 1957. Vol. 66. pp. 270–284.
  2. Арансон С. Х., Гринес В. З. О некоторых инвариантах динамических систем на двумерных многообразиях (необходимые и достаточные условия топологической эквивалентности транзитивных систем) // Матем. сб., 1973. Т. 90, № 3. С. 372–402.
  3. Pollicott M. Rotation sets for homeomorphisms and homology // Trans. Amer. Math. Soc. 1992. V. 331, n. 2. P. 881–894.
  4. Бронштейн И.У. Неавтономные динамические системы. Кишенев. Штиница. 1984. 290 c.
  5. Perron O. Uber eine Matrixtransformatin // Math. Zeitschr. 1930. Vol. 32. pp. 465–473.
  6. Sacker R.J., Sell G.R. A spectral theory for linear differential systems // J. Diff. Equat. 1978. V. 27. P. 320–358.
  7. Johnson R. Moser J. The Rotation Number for Almost Periodic Potentials // Commun. Math. Phys. 1982. Vol. 84. pp. 403–438.
  8. Herman M. Une methode pour minorer les exposants de Lyapounov et quelques // Commentarii Mathematici Helvetici. 1983. Vol. 58. pp. 453–502.
  9. Виноград Р. Э. К проблеме Н. П. Еругина // Дифференц. уравнения. 1975. Т. 11, № 4. С. 632–638.
  10. Johnson R.A. Two-dimensional, almost periodic linear systems with proximal and recurrent behavior // Proceedings of American Math. Soc. 1981. V. 82, n. 3. P. 417–422.
  11. Веременюк В.В. Существование числа вращения уравнения ẋ = λ (t, x) с периодической по x и почти периодической по t правой частью // Дифференц. уравнения. 1991. T. 27, № 6. С. 1073–1076.
  12. Перов А.И., Эгле И.Ю. К теории Пуанкаре-Данжуа многомерных дифференциальных уравнений // Дифференциальные уравнения. 1972. Т. 8, № 5. С. 801–810.
  13. Главан В.А. Аналитическая нормальная форма линейных квазипериодических систем треугольного вида // Дифференциальные уравнения и математическая физика. Математические исследования. 1989. вып. 106. С. 50–58.
  14. Хампфрис Дж. Введение в теорию алгебр Ли и их представлений. М.: МЦНМО. 2003. 212 с.
  15. Tkachenko V.I. On reducibility of linear quasiperiodic systems with bounded solutions// EJQTDE, Proc. 6th Coll. QTDE. 2000. No. 29. 11 p.
  16. Herman M. Sur la conjugaison differentiable des diffeomorphismes du cercle a des rotations // Publications mathematiques de lI.H.E.S. 1979. Vol. 49. pp. 2–233.
  17. Furstenberg H. Strict Ergodicity and Transformation of the Torus // American Journal of Mathematics. 1961. Vol. 83, No. 4. pp. 573–601.
  18. N. Kryloff and N. Bogoliouboff, La theorie generale de la mesure dans son application a letude des systemes dynamiques de la mecanique non lineaire // Ann. of Math. 1937. Vol. 38. pp. 65–113.
  19. Коломиец М.Л., Сахаров А.Н. Классификация проективных расширений квазипериодических потоков. Труды VII всероссийской научной конференции “Нелинейные колебания механических систем”. Нижний Новгород. 2008. Т. 1. С. 295–299.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Сахаров .Н., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Мы используем файлы cookies, сервис веб-аналитики Яндекс.Метрика для улучшения работы сайта и удобства его использования. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были об этом проинформированы и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).