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Extensión de uno mismo-adjoint de operadores diferenciados localmente definidos

El siguiente es bien conocida. Dado un simétrica diferencial operador, como $\partial_x^2$, definido en suave funciones de soporte compacto en $\mathbb{R}$, $C_0^\infty(\mathbb{R})$, uno puede contar el número de independientes $L^2$-normalizable soluciones de $\partial_x\pm i$ y el uso de von Neumann índice teorema de clasificar las posibles auto-adjunto extensiones de este operador en $L^2(\mathbb{R})$. Esto se puede generalizar a más complicado operadores diferenciales, a $\mathbb{R}^n$ así delimitada abrir subconjuntos de los mismos.

Por otro lado, supongamos que tengo un colector $M$ que está cubierto por un conjunto de abrir los gráficos $U_i$ con los operadores diferenciales $D_i$ definido en las correspondientes coordenadas locales. Es fácil comprobar si el $D_i$ son restricciones de un definidos a nivel global diferencial operador $D$$M$: la transición de las funciones de las intersecciones de los gráficos de $U_i\cap U_j$ debe transformar $D_i$ a $D_j$ y viceversa. Supongamos que es el caso y que estoy interesado en la auto-adjunto extensiones de $D$ $L^2(M)$(suponiendo que una integración medida está dada y que $D$ es simétrica con respecto a ella). Ahora, la pregunta:

Hay forma de clasificar la auto-adjunto extensiones de $D$ $L^2(M)$ en términos de su definición en coordenadas locales, las acciones de $D_i$$C_0^\infty(U_i)$.

Un ejemplo sencillo podría ser la portada de la $S^1$ por la superposición de dos gráficos. Sé que un auto-adjunto de extensión de $\partial_x^2$ $[0,1]$ periódicos de las condiciones de contorno da naturalmente definió la auto-adjunto Laplaciano en $S^1$. A continuación, $(0,1)$ se interpreta como un gráfico en $S^1$ que excluye a un punto. Sin embargo, no sé cómo definir la auto-adjunto Laplaciano en $S^1$ si se da en la superposición de dos gráficos.

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ejack Puntos 882

Sí, si el colector es compacto sin límite, y el operador $D$ es de forma elíptica (equivalentemente, si cada una de las $D_i$ son elípticas), y si $D$ es simétrica con respecto a algunas de las lisas de densidad positiva, a continuación, $D$ es esencialmente auto-adjunto, es decir, se extiende de forma exclusiva desde el dominio básico $\mathcal C^\infty$ a una desenfrenada auto-adjunto del operador en $L^2$ del colector $M$. La manera de probar esto es como sigue. Si $D$ orden $m > 0$, el máximo dominio de $D$ es igual a $H^m(M)$; esto está demostrado por (local!) elíptica regularidad. Por otro lado, cada elemento de esta máxima de dominio es approximable en el gráfico de la norma por la suave funciones, nuevamente, esto puede ser reducido a un local de cálculo en cada gráfico. Por lo tanto, la mínima y la máxima dominios está de acuerdo (para más información sobre esto, consulte Reed & Simon, Volumen 2, creo).

Si $M$ tiene límite o de lo contrario es noncompact o singular, simétrica elíptica operadores generalmente no son esencialmente auto-adjunto.

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