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¿Cómo puede genéricos cerrado geodesics en las superficies de curvatura negativa se construye?

Como tengo entendido que el cierre lema implica que cierra geodesics en las superficies de curvatura negativa son densos. Así que: ¿cómo pueden ser construidos en general?

Una respuesta concreta que encaja con la construcción de este tipo de superficies con curvatura negativa constante y género $g$ de regular hiperbólico $(8g-4)$-ágonos a lo largo de las líneas indicadas por Adler y Flatto y da a los extremos de la geodesics en el disco de Poincaré modelo sería lo ideal. Más útil sería todavía un camino para la construcción de todos los cerrados geodesics que cruzan los límites de la traduce fundamentales de la $(8g-4)$-gon algún número determinado de veces (estoy bastante seguro de que este debe ser un conjunto finito, pero no podía decir por qué, en la parte superior de mi cabeza).

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Matthew Read Puntos 35808

Si usted piensa en su superficie como la mitad superior del plano modulo de un grupo de transformaciones de Moebius $G$, inicio de la representación de cada una de sus transformaciones de Moebius $ z \longmapsto \frac{az+b}{cz+d}$ por una Matriz.

$$A = \pmatrix{ a & b \\\ c & d}$$

Y puesto que sólo el representante en $PGL_2(\mathbb R)$ es importante, la gente suele normalizar tener $Det(A) = \pm 1$.

La clasificación estándar de Moebius transformaciones elíptica / parabólica / hiperbólico (loxodromic) es en términos del determinante y la traza cuadrada. Usted es hiperbólico si y sólo si la traza cuadrado es mayor que $4$. Hiperbólico transformaciones, es decir, sin puntos fijos en el interior del disco de Poincaré, y dos puntos fijos en el límite, y son más bien de forma explícita "de la traducción a lo largo de una geodésica".

Elíptica transformaciones fijar un punto en el interior del disco, de forma que no se pueden cubrir las transformaciones. Parabolics sólo se consigue cubriendo transformaciones si la superficie no es compacto, porque parabolics tiene un punto fijo y su en el límite -- si uno tenía una cubierta de transformación se diría que su superficie no trivial cerradas curvas tales que la longitud funcional no tiene límite inferior en su homotopy clase.

Por lo que su cubriendo tranformations son sólo hiperbólica. Que ocurre sólo cuando $tr(A)^2 > 4$. Entonces, ¿cómo encontrar su eje? Es la geodésica entre dos puntos fijos en el límite, por lo que usted está buscando soluciones de la ecuación:

$$ t = \frac{at+b}{ct+d}$$

para $t$ real, esta es una ecuación cuadrática en la variable real $t$. Si recuerdo la ecuación cuadrática esos dos puntos son:

$$ \frac{tr(A) \pm \sqrt{tr(A)^2 - 4Det(A)}}{2c}$$

Es esto lo que buscas?

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Mike Puntos 978

De curso cerrado geodesics puede ser explícitamente construido en el polígono asegurándose de que los ángulos en los extremos coinciden con lo que obtendremos un cerrado geodésica en lugar de una geodésica de bucle.

A la pregunta de qué inmerso curvas pueden ser isotoped a un cerrado geodésica en una superficie hiperbólica es bastante sutil. No sé la respuesta completa, pero el siguiente documento puede ayudar a: [Angenent, Sigurd B. Curva de acortamiento y la topología de cerrado geodesics en las superficies. Ann. de Matemáticas. (2) 162 (2005), no. 3, 1187--1241.] El punto es empezar con una configuración de curvas y el uso de la curva de acortamiento de flujo para el flujo de la configuración de un cerrado geodésica.

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Herms Puntos 13069

Hay una sencilla geométrical la construcción de la cerrada geodésica libremente homotópica a una curva cerrada en la superficie de John Stillwell la Geometría de las superficies. No voy a esbozar el argumento porque su explicación incluso tiene fotos :P

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runeh Puntos 1304

Está usted dispuesto a comprar que el conjunto de no-cerrado geodesics son densos? Si es así, aquí es un argumento que se remonta a Birkhoff y Hadamard. Tome la superficie del la universalización de la cobertura, que es decir la mitad superior del plano. Mosaico con dominios fundamentales para dicha superficie fundamentales del grupo (en relación a un fijo const neg curv métrica). Estos tienen algún número de aristas, a, b, c, ... . Ahora cuentan cómo una geodésica cruza los bordes: acbaf... y conseguir así una (infinito) palabra -- o símbolo de la secuencia-- en los bordes. Teorema: el símbolo de la secuencia es periódica si y sólo si la línea geodésica. Teorema: si se nos da una (variable) negativamente curva métrica en la superficie a continuación, el símbolo de la secuencia única determina la línea geodésica. Teorema: si una secuencia $s_N$ de secuencias de símbolos converge a un símbolo de la secuencia de $s$, en el sentido de que para cualquier suficientemente grande `de la ventana' L de la longitud de la palabra, centrado alrededor de 0, lo finito palabra de longitud L de arbitrario longitud finalmente de acuerdo, entonces el correspondiente geodesics también convergen. Ahora, aproximado de su geodésica-es decir el símbolo de la secuencia -- por un periódico de la secuencia. símbolo de la secuencia más larga y más periódicos de secuencias.

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Chad Cooper Puntos 131

Fijar su punto favorito en la superficie. Mira a tu favorito preimagen $x$ de ese punto en la universalización de la cobertura. Ahora tome todas las líneas que van a través de ese punto y cualquier otro preimagen (para cada uno de los otros preimagen no hay una única línea). Recuerde que todos los preimages son sólo las órbitas de $x$ bajo la cobertura de grupo $\Gamma$. Esos son todos los cerrados geodesics pasando a través de su punto favorito.

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