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Superficies euclidianas con singularidades cónicas y superficies hiperbólicas cuspidadas

Dejemos que $S$ sea una superficie orientable compacta dotada de una métrica euclidiana singular $g$ con $n$ singularidades cónicas $x_1,\ldots,x_n$ .


Construcción 1: es bien sabido que la clase conforme $[g]$ de la métrica hace de $S$ una superficie de Riemann, denotada por $X$ . Luego a la pareja $(S,g)$ se puede asociar el $n$ -superficie de Riemann perforada $(X,\{x_i\}_{ i=1}^n)$ (véase [B] de [T] para una referencia moderna)


Hay otra forma de asociar una superficie de Riemann perforada a $(S,g)$ :

Construcción 2: el Teselación de Delaunay ${\cal D }(S,g)$ asociado a $g$ es una teselación poliédrica particular de $S$ por $g$ -polígonos cíclicos euclidianos con un conjunto de vértices igual a $V=\{x_1,\ldots,x_n\}$ . Está canónicamente unido a $g$ por lo que hace de $S$ una superficie poliédrica euclidiana.

Supongamos (para simplificar) que ${\cal D }(S,g)$ es una triangulación de $S$ Cualquier 2 caras $T$ de ${\cal D }(S,g)$ es un triángulo euclidiano inscrito en un círculo $C_T$ . Considerando este último como el límite del modelo de Klein del disco hiperbólico, se puede ver $T$ como un triángulo hiperbólico ideal. Pegando las 2 caras de ${\cal D}(S,g)$ con estas estructuras hiperbólicas ideales, se obtiene una estructura hiperbólica completa sobre $S\setminus \{x_i\}$ con cúspides en las singularidades iniciales $x_1,\ldots,x_n$ . Denotemos por $X'$ esta superficie hiperbólica.

Es clásico que $(X',\{x_i\}_{ i=1}^n)$ puede ser visto como un $n$ -superficie de Riemann perforada.

(esta construcción, que utiliza coordenadas de cizallamiento para pegar las 2 caras de la triangulación de Delaunay se debe a Rivin; la construcción equivalente descrita anteriormente utilizando el modelo de Klein del disco hiperbólico está tomada de [BPS]).


En [R,Sect. 7], se dice que la Construcción 1 y la Construcción 2 conducen a superficies de Riemann distintas, es decir, las dos $n$ -superficies de Riemann perforadas $(X,\{x_i\})$ y $(X',\{x_i\})$ son distintos en general (una "observación" atribuida a C.T. McMullen).

  • ¿Entiendo bien las cosas?
  • En caso afirmativo, me interesaría conocer algunos detalles sobre este hecho.
  • Algunos ejemplos (¿concretos?) serían bienvenidos.
  • También algunas referencias (si las hay).

Gracias de antemano por cualquier ayuda.


Referencias:

  • [Bers, superficies de Riemann;

  • [BPS] Bobenko, Pinkall & Springborn, Mapas conformes discretos y poliedros hiperbólicos ideales ;

  • [R] Rivin, Optimización combinatoria en geometría ;

  • [T] Troyanov, Superficies euclidianas con singularidades cónicas ;

3voto

anjanb Puntos 5579

Su descripción es demasiado abstracta: es más fácil pensar en esto geométricamente [en un caso especial].

Hecho (Rivin, 1991): Toda métrica hiperbólica completa de área finita sobre una esfera con puntuaciones puede realizarse de forma única como la métrica inducida sobre un poliedro ideal convexo $P$ en $\mathbb{H}^3.$ Tal métrica tiene una clase conforme, pero la esfera en el infinito con los vértices de $P$ marcada también define una clase conforme, y así tenemos un mapa (que se ve fácilmente que es un homeomorfismo analítico a trozos) desde el espacio de moduli de tales clases a sí mismo. La pregunta obvia (que es de lo que trata tu pregunta) es: ¿es este mapa la identidad? Las métricas simétricas (simplex ideal regular, cuadrado ecuatorial) son puntos fijos, pero el mapa no es la identidad. La observación de McMullen fue simplemente la siguiente: mira una dimensión más abajo, y considera los cuadriláteros ideales en $\mathbb{H}^2.$ De nuevo, tienes los cuatro puntos del círculo en el infinito, y su casco convexo definiendo dos cuadriláteros conformes, pero como dos de los vértices convergen a (digamos) $-1$ y otros dos convergen a (digamos) $1$ no es difícil ver que los módulos de los dos cuadriláteros estallan a ritmos diferentes (uno es el logaritmo del otro), por lo que el mapa no es la identidad en ese caso, y como esto es una sección del caso de mayor dimensión (cuando el simplex es plano), el mapa de mayor dimensión tampoco es la identidad.

La cuestión de cuál es el mapa, exactamente, es muy interesante y está completamente abierta incluso para las esferas de cuatro puntas (aunque hay algunos trabajos relacionados, en un lenguaje completamente diferente, debidos a Zograf y Tachtajian).

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