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¿El profundo significado de la cuestión de la conexión local del conjunto de Mandelbrot?

Me ha dado a entender que el célebre problema abierto (MLC) del conjunto de Mandelbrot local connectness ha más amplio y más profundo significado más profundo que una mera curiosidad de punto-conjunto de topología.

De http://en.wikipedia.org/wiki/Mandelbrot_set veo que la conjetura tiene implicaciones sobre la estructura del conjunto de Mandelbrot en sí, pero no creo que agarre sus más amplias implicaciones para la dinámica compleja, y los asuntos de más allá.

Solicitud: Podría alguien explicar el adecuado contexto actual en el que para ver MLC y/o cómo el mundo sería su gloria si MLC tiene una respuesta positiva? Alternativamente, por favor dar un puntero a un lugar en la literatura que hace lo mismo.

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Brian Kelly Puntos 2744

Si la conexión de un compacto $K \subset C$ está conectado localmente, a continuación, el mapa de Riemann $h\colon C \setminus \Delta \to C \setminus K$ se extiende continuamente a $\partial \Delta$. Para cada una de las $z \in \partial K$, el límite del casco convexo de $h^{-1}(\{z\})$ es la unión de un conjunto $\Lambda_z$ de los acordes; la unión de estos $\Lambda_z$ sobre todo $z \in \partial K$ es un conjunto cerrado $\Lambda_K$ de los distintos acordes; se denomina laminación de $\Delta$. Se puede reconstruir el convexa de los cascos de cada una de las $h^{-1}(\{z\})$ de $\Lambda_K$, y cuando nos colapso cada convex hull a un punto, se obtiene un modelo topológico para $K$.

En el caso de que $K$ es el conjunto de Mandelbrot $M$, la laminación $\Lambda_M$ puede ser descrito de forma combinatoria, así MLC significaría que sabemos que la topología de $M$.

Hay una segunda respuesta, que es más sutil y más importante. Para cada una de las $c \in M$, la llena de Julia $K_c$ de % de $z \mapsto z^2 + c$ es compacto y conectado; si está conectado localmente a la resultante de la laminación de la $\Lambda_c \equiv \Lambda_{K_c}$ es, en el sentido correcto, invariante bajo $z \mapsto z^2$ a $\partial \Delta$. Incluso si $K_c$ no está conectado localmente, hay una manera de definir cuál es la laminación iba a ser si $K_c$ estaban conectados localmente. Cada invariante de laminación aparece como $\Lambda_c$ para algunos c, y MLC es equivalente a la afirmación de que hay una única $c$ con un dado de laminación. Pensamos en $\Lambda_c$ como describir la combinatoria de $K_c$, y pensamos que de esta singularidad conjetura como "combinatoria rigidez"---dos mapas de la forma $z \mapsto z^2 + c$ son conformemente conjugado (y, por tanto, en igualdad de condiciones, si son "combinatoria equivalente".

(En realidad, si $z \mapsto z^2 + c$ tiene una atracción periódico ciclo, entonces el conjunto de combinatoria equivalente parámetros de forma un subconjunto abierto de $C$, por lo que la instrucción de la combinatoria rigidez debe ser modificadas en ese caso. Se sabe que la estabilidad estructural es abierto y denso en la familia de los mapas de $z \mapsto z^2 + c$, por lo que combinatoria rigidez implica que todos los $z \mapsto z^2 + c$ en este abierto y denso conjunto debe tener una atracción periódico ciclo; esta es la implicación de que Eremenko que se alude en su respuesta. )

En este sentido MLC es muy similar a Thurston Final de la Laminación de la Conjetura (probado por Brock, Canarias, y Minsky), que dice, a grandes rasgos, que una finitely generado grupo Kleiniano está determinada por la topología de su cociente y el final laminaciones de sus extremos, que son también, cuando se ve de forma adecuada, invariante laminaciones del disco.

Hay una tercera respuesta, que es más histórico y empírico. Podemos probar MLC y la combinatoria rigidez "pointwise" (o "laminationwise") demostrando que para un determinado invariante de laminación $\Lambda$, aparece como la laminación $\Lambda_c$ por una sola $c$. Esto ha hecho que en muchos casos, por primera vez por Jean-Christophe Yoccoz, y luego por Mikhail Lyubich, el autor de este post, Ginadi Levin, y Mitsuhira Shishikura. Para probar esta combinatoria de rigidez para un determinado $c$ parece requerir un conocimiento detallado de la geometría de la asociada a la dinámica del sistema, y esto casi siempre conduce a resultados más. Así que probar MLC más probable es que significa tener un conocimiento profundo de la geometría y la dinámica de cada mapa $z \mapsto z^2 + c$.

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Chris Puntos 165

MLC es muy complicado y técnico de contraparte de una simple pregunta que surge de la teoría general de los sistemas dinámicos. Para un sistema genérico (en un determinado finitely paramétricas de la familia) se puede describir el comportamiento genérico de trayectorias?

En nuestro caso "genérico" significa "abierto denso conjunto". Nuestro sistema es $z^2+c$ la más simple paramétrico la familia de una dimensión racional (polinomio) de los mapas. Para este caso, la pregunta principal es: ¿es verdad, que hay un abierto denso conjunto de parámetros $c$, que, por $c$ en este conjunto, cada una trayectoria que comienza en un abierto denso conjunto de la convergencia para un atractivo ciclo.

Este es generalmente llamada la Densidad de Hyperbolicity Conjetura. Para nuestra familia es equivalente para el MLC, pero la equivalencia es altamente no trivial. Densidad de hyperbolicity se sabe si se restringe a real $c$.

EDIT: Adán observación es correcta: MLC implica DH. Y el objetivo de la CTM fue a probar DH.

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jlleblanc Puntos 2957

No sé lo suficiente como para dar una respuesta detallada, pero por lo menos puedo dar una referencia: Milnor el libro de la Dinámica de Una Variable Compleja (Vieweg). Usted puede encontrar un primer borrador aquí. En el apéndice F se menciona un par de conjeturas que seguiría de MLC: véase la nota a pie de página en la página F-2 en el vinculado archivo pdf.

Mientras estoy en ello, me puedo resistir la tentación de repetir una de mis favoritas matemática historias jamás, que se refiere a la conexión del conjunto de Mandelbrot. Se está conectado, como si se tratara de adivinar a partir de la imagen, pero debido a los filamentos delgados, esto no es evidente si la imagen es demasiado baja resolución. Así que hubo un poco de confusión en los primeros días. Voy a dejar de Milnor (Apéndice F) la historia:

Mandelbrot muy buen equipo de fotos, que parecía mostrar un número de aislados "islas". Por lo tanto, él cree que [el conjunto de Mandelbrot] tiene muchas distintos componentes conectados. (Los editores de la revista pensamiento de que sus islas fueron manchas de suciedad, y se retira cuidadosamente ellos a partir de las fotografías).

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