एनोसोव भिन्नता: Difference between revisions

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{{Short description|Diffeomorphism that has a hyperbolic structure on the tangent bundle}}
{{Short description|Diffeomorphism that has a hyperbolic structure on the tangent bundle}}
गणित में, विशेष रूप से गतिशील प्रणालियों और [[ज्यामितीय टोपोलॉजी]] के क्षेत्र में, [[कई गुना]] ''एम'' पर एक एनोसोव मानचित्र ''एम'' से स्वयं तक एक निश्चित प्रकार का मानचित्रण है, जिसमें विस्तार की स्पष्ट रूप से चिह्नित स्थानीय दिशाएँ होती हैं। और संकुचन. एनोसोव सिस्टम [[एक्सिओम ए]] सिस्टम का एक विशेष मामला है।
गणित में, विशेष रूप से गतिशील प्रणालियों और [[ज्यामितीय टोपोलॉजी]] के क्षेत्र में, [[कई गुना|विविध]] ''M'' पर एक '''एनोसोव''' मानचित्र ''M'' से स्वयं तक एक निश्चित प्रकार का मानचित्रण है, जिसमें <nowiki>''विस्तार'' और ''संकुचन''</nowiki> की स्पष्ट रूप से चिह्नित स्थानीय दिशाएँ होती हैं। इस प्रकार से एनोसोव प्रणाली [[एक्सिओम ए|स्वयंसिद्ध A]] प्रणाली का एक विशेष स्तिथि है।


एनोसोव भिन्नता को [[दिमित्री एनोसोव]] द्वारा पेश किया गया था, जिन्होंने साबित किया कि उनका व्यवहार उचित अर्थ में ''सामान्य'' था (जब वे बिल्कुल मौजूद थे)।<ref>[[Dmitri Anosov|Dmitri V. Anosov]], ''Geodesic flows on closed Riemannian manifolds with negative curvature'', (1967) Proc. Steklov Inst. Mathematics. '''90'''.</ref>
किन्तु एनोसोव भिन्नता को [[दिमित्री एनोसोव]] द्वारा प्रस्तुत किया गया था, जिन्होंने प्रमाणित किया कि उनका व्यवहार उचित अर्थ में ''सामान्य'' था (जब वे पूर्णतया उपस्तिथ थे)।<ref>[[Dmitri Anosov|Dmitri V. Anosov]], ''Geodesic flows on closed Riemannian manifolds with negative curvature'', (1967) Proc. Steklov Inst. Mathematics. '''90'''.</ref>




== सिंहावलोकन ==
== अवलोकन ==
तीन निकट संबंधी परिभाषाओं को प्रतिष्ठित किया जाना चाहिए:
इस प्रकार से तीन निकट संबंधी परिभाषाओं को प्रतिष्ठित किया जाना चाहिए:
* यदि M पर एक अवकलनीय [[मानचित्र (गणित)]] f में स्पर्शरेखा [[सबबंडल]] पर [[ अतिशयोक्तिपूर्ण सेट |अतिशयोक्तिपूर्ण सेट]] है, तो इसे 'एनोसोव मानचित्र' कहा जाता है। उदाहरणों में [[बर्नौली मानचित्र]] और अर्नोल्ड का बिल्ली मानचित्र शामिल हैं।
* यदि M पर एक अवकलनीय [[मानचित्र (गणित)]] f में स्पर्शरेखा [[सबबंडल]] पर [[ अतिशयोक्तिपूर्ण सेट |अतिशयोक्तिपूर्ण समुच्चय]] है, तो इसे 'एनोसोव मानचित्र' कहा जाता है। उदाहरणों में [[बर्नौली मानचित्र]] और अर्नोल्ड का कैट मानचित्र सम्मिलित हैं।
* यदि मानचित्र एक भिन्नरूपता है, तो इसे 'एनोसोव भिन्नरूपता' कहा जाता है।
* यदि मानचित्र एक भिन्नरूपता है, तो इसे 'एनोसोव भिन्नरूपता' कहा जाता है।
* यदि मैनिफोल्ड पर एक [[प्रवाह (गणित)]] [[स्पर्शरेखा बंडल]] को तीन अपरिवर्तनीय उप-बंडलों में विभाजित करता है, जिसमें उप-बंडल तेजी से सिकुड़ रहा है, और एक जो तेजी से विस्तारित हो रहा है, और तीसरा, गैर-विस्तारित, गैर-संकुचित एक-आयामी उप- बंडल (प्रवाह दिशा द्वारा फैलाया गया), तो प्रवाह को 'एनोसोव प्रवाह' कहा जाता है।
* यदि विविध पर एक [[प्रवाह (गणित)]] [[स्पर्शरेखा बंडल]] को तीन अपरिवर्तनीय उप-बंडलों में विभाजित करता है, जिसमें उप-बंडल तीव्रता से संकुचन रहा है, और एक जो तीव्रता से विस्तारित हो रहा है, और तृतीय, गैर-विस्तारित, गैर-संकुचित एक-आयामी उप- बंडल (प्रवाह दिशा द्वारा फैलाया गया), तो प्रवाह को 'एनोसोव प्रवाह' कहा जाता है।


एनोसोव [[भिन्नता]] का शास्त्रीय उदाहरण अर्नोल्ड का बिल्ली मानचित्र है।
इस प्रकार से एनोसोव [[भिन्नता]] का शास्त्रीय उदाहरण अर्नोल्ड का कैट मानचित्र है।


एनोसोव ने साबित किया कि एनोसोव भिन्नता [[संरचनात्मक रूप से स्थिर]] है और सी के साथ मैपिंग (प्रवाह) का एक खुला उपसमुच्चय बनाती है।<sup>1</sup>टोपोलॉजी.
एनोसोव ने प्रमाणित किया कि एनोसोव भिन्नता [[संरचनात्मक रूप से स्थिर]] है और ''C''<sup>1</sup> टोपोलॉजी के साथ मैपिंग (प्रवाह) का एक खुला उपसमुच्चय बनाती है।


प्रत्येक मैनिफ़ोल्ड एनोसोव भिन्नता को स्वीकार नहीं करता है; उदाहरण के लिए, गोले पर ऐसी कोई भिन्नता नहीं है। उन्हें स्वीकार करने वाले कॉम्पैक्ट मैनिफोल्ड्स के सबसे सरल उदाहरण टोरी हैं: वे तथाकथित रैखिक एनोसोव डिफोमोर्फिज्म को स्वीकार करते हैं, जो आइसोमोर्फिज्म हैं जिनमें मापांक 1 का कोई आइगेनवैल्यू नहीं है। यह साबित हो गया है कि टोरस पर कोई भी अन्य एनोसोव डिफोमोर्फिज्म टोपोलॉजिकल रूप से इनमें से किसी एक के साथ संयुग्मित है। दयालु।
प्रत्येक मैनिफ़ोल्ड एनोसोव भिन्नता को स्वीकार नहीं करता है; उदाहरण के लिए, व्रत पर ऐसी कोई भिन्नता नहीं है। और उन्हें स्वीकार करने वाले कॉम्पैक्ट विविध्स के अधिक सरल उदाहरण टोरी हैं: वे तथाकथित रैखिक एनोसोव भिन्नता को स्वीकार करते हैं, जो की समरूपता हैं जिनमें मापांक 1 का कोई आइगेनवैल्यू नहीं है। यह प्रमाणित हो गया है कि टोरस पर कोई भी अन्य एनोसोव भिन्नता स्थलाकृतिक रूप से इनमें से किसी एक के साथ संयुग्मित है।


एनोसोव भिन्नताओं को स्वीकार करने वाले मैनिफोल्ड्स को वर्गीकृत करने की समस्या बहुत कठिन हो गई, और अभी भी {{As of|2023|lc=on}} के पास 3 से अधिक आयाम के लिए कोई उत्तर नहीं है। एकमात्र ज्ञात उदाहरण [[इन्फ्रानिलमैनिफोल्ड]]्स हैं, और यह अनुमान लगाया गया है कि वे ही एकमात्र हैं।
इस प्रकार से एनोसोव भिन्नताओं को स्वीकार करने वाले विविध्स को वर्गीकृत करने की समस्या बहुत कठिन हो गई, और अभी भी 2023 तक 3 से अधिक आयाम के लिए कोई उत्तर नहीं है। एकमात्र ज्ञात उदाहरण [[इन्फ्रानिलमैनिफोल्ड|इन्फ्रानिलविविध्स]] हैं, और यह अनुमान लगाया गया है कि वे ही एकमात्र हैं।


परिवर्तनशीलता के लिए पर्याप्त शर्त यह है कि सभी बिंदु अविचलित हों: <math> \Omega(f)=M </math>.
परिवर्तनशीलता के लिएː <math> \Omega(f)=M </math> पर्याप्त नियम यह है कि सभी बिंदु अविचलित योग्य नहीं हैं।


साथ ही, यह भी अज्ञात है कि प्रत्येक <math>C^1</math> आयतन-संरक्षण एनोसोव डिफोमोर्फिज्म एर्गोडिक है। एनोसोव ने इसे एक के तहत साबित किया <math>C^2</math> मान्यता। के लिए भी यह सच है <math>C^{1+\alpha}</math> आयतन-संरक्षण एनोसोव भिन्नता।
साथ ही, यह भी अज्ञात है कि प्रत्येक <math>C^1</math> आयतन-संरक्षण एनोसोव भिन्नता एर्गोडिक है। एनोसोव ने इसे <math>C^2</math> धारणा के अधीन प्रमाणित किया जाता है। यह <math>C^{1+\alpha}</math> आयतन-संरक्षण एनोसोव भिन्नता के लिए भी सत्य है।


के लिए <math>C^2</math> सकर्मक एनोसोव भिन्नता <math>f\colon M\to M </math> अद्वितीय एसआरबी माप मौजूद है (संक्षिप्त नाम सिनाई, रुएल और बोवेन के लिए है) <math> \mu_f </math> पर समर्थित <math> M </math> ऐसा कि उसका बेसिन <math> B(\mu_f)</math> पूर्ण मात्रा का है, जहां
<math>C^2</math> सकर्मक एनोसोव भिन्नता <math>f\colon M\to M </math> के लिए एक अद्वितीय एसआरबी माप उपस्तिथ है (संक्षिप्त नाम सिनाई, रुएल और बोवेन के लिए है) <math> \mu_f </math>, <math> M </math> पर समर्थित है जैसे कि इसका बेसिन <math> B(\mu_f)</math> पूर्ण मात्रा का है, जहां


:<math> B(\mu_f)= \left \{x\in M:\frac{1}{n}\sum_{k=0}^{n-1}\delta_{f^kx}\to\mu_f \right \}. </math>
:<math> B(\mu_f)= \left \{x\in M:\frac{1}{n}\sum_{k=0}^{n-1}\delta_{f^kx}\to\mu_f \right \}. </math>


== [[रीमैन सतह|रीमैन सतहो]] पर (स्पर्शरेखा बंडलों के) एनोसोव प्रवाह ==
इस प्रकार से उदाहरण के रूप में, यह खंड ऋणात्मक [[वक्रता]] की रीमैन सतह के स्पर्शरेखा बंडल पर एनोसोव प्रवाह के स्तिथियों को विकसित करता है। इस प्रवाह को हाइपरबोलिक ज्यामिति के पोंकारे अर्ध-तल मॉडल के स्पर्शरेखा बंडल पर प्रवाह के संदर्भ में समझा जा सकता है। और ऋणात्मक वक्रता की रीमैन सतहों को [[फुच्सियन मॉडल]] के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, अर्थात ऊपरी अर्ध तल और फुच्सियन समूह के भागफल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। निम्नलिखित के लिए, मान लीजिए कि H [[ऊपरी आधा तल]] है; मान लीजिए Γ एक फ़ुचियन समूह है; मान लीजिए कि M = H/Γ समूह Γ की क्रिया द्वारा M के भागफल के रूप में ऋणात्मक वक्रता की एक रीमैन सतह है, और मान लीजिए <math>T^1 M</math> विविध ''M'' पर इकाई-लंबाई वाले सदिश का स्पर्शरेखा बंडल बनें, और चलो <math>T^1 H</math> H पर इकाई-लंबाई वाले सदिशों का स्पर्शरेखा बंडल बनें। ध्यान दें कि सतह पर इकाई-लंबाई वाले सदिशों का एक बंडल एक सम्मिश्र रेखा बंडल का मुख्य बंडल है।


== [[रीमैन सतह]]ों पर (स्पर्शरेखा बंडलों के) एनोसोव प्रवाह ==
===लाई सदिश क्षेत्र===
उदाहरण के तौर पर, यह खंड नकारात्मक [[वक्रता]] की रीमैन सतह के स्पर्शरेखा बंडल पर एनोसोव प्रवाह के मामले को विकसित करता है। इस प्रवाह को हाइपरबोलिक ज्यामिति के पोंकारे अर्ध-तल मॉडल के स्पर्शरेखा बंडल पर प्रवाह के संदर्भ में समझा जा सकता है। नकारात्मक वक्रता की रीमैन सतहों को [[फुच्सियन मॉडल]] के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, यानी ऊपरी आधे तल और फुच्सियन समूह के भागफल के रूप में। निम्नलिखित के लिए, मान लीजिए कि H [[ऊपरी आधा तल]] है; मान लीजिए Γ एक फ़ुचियन समूह है; मान लीजिए कि M = H/Γ समूह Γ की क्रिया द्वारा M के भागफल के रूप में नकारात्मक वक्रता की एक रीमैन सतह है, और मान लीजिए <math>T^1 M</math> मैनिफोल्ड एम पर इकाई-लंबाई वाले वैक्टर का स्पर्शरेखा बंडल बनें, और चलो <math>T^1 H</math> H पर इकाई-लंबाई वाले सदिशों का स्पर्शरेखा बंडल बनें। ध्यान दें कि सतह पर इकाई-लंबाई वाले सदिशों का एक बंडल एक जटिल रेखा बंडल का मुख्य बंडल है।
प्रारंभिक इस बात से होती है कि <math>T^1 H</math> लाई समूह पीएसएल(2,आर) के लिए समरूपी है। इस प्रकार से यह समूह ऊपरी आधे तल के अभिविन्यास-संरक्षण [[सममिति]] का समूह है। पीएसएल(2,आर) का [[झूठ बीजगणित|लाई बीजगणित]] sl(2,R) है, और आव्यूह द्वारा दर्शाया गया है
 
===झूठ वेक्टर फ़ील्ड===
कोई उस पर ध्यान देकर शुरुआत करता है <math>T^1 H</math> लाई समूह PSL2(R)|PSL(2,R) का समरूपी है। यह समूह ऊपरी आधे तल के अभिविन्यास-संरक्षण [[सममिति]] का समूह है। PSL(2,R) का [[झूठ बीजगणित]] sl(2,R) है, और मैट्रिक्स द्वारा दर्शाया गया है


:<math>J=\begin{pmatrix} 1/2 &0\\ 0&-1/2\\ \end{pmatrix} \qquad X=\begin{pmatrix}0&1\\ 0&0\\ \end{pmatrix} \qquad Y=\begin{pmatrix}0&0\\ 1&0  \end{pmatrix}</math>
:<math>J=\begin{pmatrix} 1/2 &0\\ 0&-1/2\\ \end{pmatrix} \qquad X=\begin{pmatrix}0&1\\ 0&0\\ \end{pmatrix} \qquad Y=\begin{pmatrix}0&0\\ 1&0  \end{pmatrix}</math>
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:<math>[J,X]=X \qquad [J,Y] = -Y \qquad [X,Y] = 2J</math>
:<math>[J,X]=X \qquad [J,Y] = -Y \qquad [X,Y] = 2J</math>
[[घातीय मानचित्र (झूठ सिद्धांत)]]।
[[घातीय मानचित्र (झूठ सिद्धांत)|घातीय मानचित्र (लाई सिद्धांत)]]।


:<math>g_t = \exp(tJ)= \begin{pmatrix}e^{t/2}&0\\ 0&e^{-t/2}\\ \end{pmatrix} \qquad h^*_t = \exp(tX)=\begin{pmatrix}1&t\\ 0&1\\ \end{pmatrix} \qquad h_t = \exp(tY)= \begin{pmatrix}1&0\\ t&1\\ \end{pmatrix}</math>
:<math>g_t = \exp(tJ)= \begin{pmatrix}e^{t/2}&0\\ 0&e^{-t/2}\\ \end{pmatrix} \qquad h^*_t = \exp(tX)=\begin{pmatrix}1&t\\ 0&1\\ \end{pmatrix} \qquad h_t = \exp(tY)= \begin{pmatrix}1&0\\ t&1\\ \end{pmatrix}</math>
के मैनिफ़ोल्ड पर दाएँ-अपरिवर्तनीय प्रवाह (गणित) को परिभाषित करें <math>T^1 H = \operatorname{PSL}(2,\R)</math>, और इसी तरह आगे भी <math>T^1M</math>. परिभाषित <math>P=T^1H</math> और <math>Q=T^1M</math>, ये प्रवाह P और Q पर वेक्टर फ़ील्ड को परिभाषित करते हैं, जिनके वेक्टर TP और TQ में स्थित हैं। ये लाई समूह के मैनिफ़ोल्ड पर केवल मानक, सामान्य लाई वेक्टर फ़ील्ड हैं, और उपरोक्त प्रस्तुति लाई वेक्टर फ़ील्ड का एक मानक प्रदर्शन है।
<math>T^1 H = \operatorname{PSL}(2,\R)</math> के मैनिफ़ोल्ड पर दाएँ-अपरिवर्तनीय प्रवाह (गणित) को परिभाषित करें , और इसी तरह <math>T^1M</math> पर <math>P=T^1H</math> और <math>Q=T^1M</math>, को परिभाषित करते हुए ये प्रवाह P और Q पर सदिश क्षेत्र को परिभाषित करते हैं, जिनके सदिश TP और TQ में स्थित हैं। ये लाई समूह के मैनिफ़ोल्ड पर केवल मानक, सामान्य लाई सदिश क्षेत्र हैं, और उपरोक्त प्रस्तुति लाई सदिश क्षेत्र का एक मानक प्रदर्शन है।


===अनोसोव प्रवाह===
===अनोसोव प्रवाह===
एनोसोव प्रवाह से जुड़ाव इस अहसास से आता है <math>g_t</math> पी और क्यू पर [[जियोडेसिक प्रवाह]] है। एक समूह तत्व की कार्रवाई के तहत वेक्टर फ़ील्ड को (परिभाषा के अनुसार) अपरिवर्तनीय छोड़ दिया जाता है, एक यह है कि इन फ़ील्ड को विशिष्ट तत्वों के तहत अपरिवर्तनीय छोड़ दिया जाता है <math>g_t</math> जियोडेसिक प्रवाह का. दूसरे शब्दों में, रिक्त स्थान टीपी और टीक्यू को तीन एक-आयामी स्थानों या सबबंडलों में विभाजित किया गया है, जिनमें से प्रत्येक जियोडेसिक प्रवाह के तहत अपरिवर्तनीय हैं। अंतिम चरण यह ध्यान देना है कि एक सबबंडल में वेक्टर फ़ील्ड का विस्तार होता है (और तेजी से विस्तार होता है), दूसरे में वे अपरिवर्तित होते हैं, और तीसरे में वे सिकुड़ते हैं (और ऐसा तेजी से होता है)।
एनोसोव प्रवाह से संबंध इस अहसास से आता है, कि <math>g_t</math> P और Q पर [[जियोडेसिक प्रवाह]] है। एक समूह तत्व की गतिविधि के अधीन सदिश क्षेत्र को (परिभाषा के अनुसार) अपरिवर्तनीय छोड़ दिया जाता है, एक यह है कि इन फ़ील्ड को जियोडेसिक प्रवाह के विशिष्ट तत्व <math>g_t</math> के अधीन अपरिवर्तनीय छोड़ दिया जाता है। इस प्रकार से एक दूसरे शब्दों में, रिक्त स्थान ''TP'' और ''TQ'' को तीन एक-आयामी स्थानों या सबबंडलों में विभाजित किया गया है, जिनमें से प्रत्येक जियोडेसिक प्रवाह के अधीन अपरिवर्तनीय हैं। अंतिम चरण यह ध्यान देना है कि एक सबबंडल में सदिश क्षेत्र का विस्तार होता है (और तीव्रता से विस्तार होता है), दूसरे में वे अपरिवर्तित होते हैं, और तीसरे में वे संकुचन हैं (और ऐसा तीव्रता से होता है)।


अधिक सटीक रूप से, स्पर्शरेखा बंडल TQ को वेक्टर बंडलों के प्रत्यक्ष योग के रूप में लिखा जा सकता है
अधिक स्पष्ट रूप से, स्पर्शरेखा बंडल TQ को सदिश बंडलों के प्रत्यक्ष योग के रूप में लिखा जा सकता है।


:<math>TQ = E^+ \oplus E^0 \oplus E^-</math>
:<math>TQ = E^+ \oplus E^0 \oplus E^-</math>
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:<math>T_qQ = E_q^+ \oplus E_q^0 \oplus E_q^-</math>
:<math>T_qQ = E_q^+ \oplus E_q^0 \oplus E_q^-</math>
ली बीजगणित जेनरेटर वाई, जे और एक्स के अनुरूप, समूह तत्व जी की बाईं क्रिया द्वारा, मूल ई से बिंदु क्यू तक ले जाया गया। अर्थात् एक के पास है <math>E_e^+=Y, E_e^0=J</math> और <math>E_e^-=X</math>. ये स्थान प्रत्येक उपसमूह हैं, और जियोडेसिक प्रवाह की कार्रवाई के तहत संरक्षित (अपरिवर्तनीय) हैं; अर्थात्, समूह तत्वों की कार्रवाई के तहत <math>g=g_t</math>.
अतः ली बीजगणित जेनरेटर वाई, जे और एक्स के अनुरूप, समूह तत्व जी की बाईं क्रिया द्वारा, मूल ई से बिंदु क्यू तक ले जाया गया। अर्थात् एक के पास <math>E_e^+=Y, E_e^0=J</math> और <math>E_e^-=X</math> है। ये स्थान प्रत्येक उपसमूह हैं, और जियोडेसिक प्रवाह की गतिविधि के अधीन संरक्षित (अपरिवर्तनीय) हैं; अर्थात्, समूह तत्वों <math>g=g_t</math> की गतिविधि के अधीन है।


सदिशों की लंबाई की तुलना करने के लिए <math>T_qQ</math> विभिन्न बिंदुओं q पर, किसी को एक मीट्रिक की आवश्यकता होती है। कोई भी आंतरिक उत्पाद <math>T_eP=sl(2,\R)</math> P पर एक बाएँ-अपरिवर्तनीय [[रीमैनियन मीट्रिक]] तक विस्तारित है, और इस प्रकार Q पर एक रीमैनियन मीट्रिक तक। एक वेक्टर की लंबाई <math>v \in E^+_q</math> की कार्रवाई के तहत exp(t) के रूप में तेजी से फैलता है <math>g_t</math>. एक वेक्टर की लंबाई <math>v \in E^-_q</math> की क्रिया के तहत exp(-t) के रूप में तेजी से सिकुड़ता है <math>g_t</math>. वेक्टर में <math>E^0_q</math> अपरिवर्तित हैं. इसे यह जांच कर देखा जा सकता है कि समूह के तत्व कैसे आवागमन करते हैं। जियोडेसिक प्रवाह अपरिवर्तनीय है,
इस प्रकार से विभिन्न बिंदुओं q पर <math>T_qQ</math> में सदिशों की लंबाई की तुलना करने के लिए, किसी को एक मीट्रिक की आवश्यकता होती है। <math>T_eP=sl(2,\R)</math> पर कोई भी आंतरिक उत्पाद P पर एक बाएं-अपरिवर्तनीय [[रीमैनियन मीट्रिक]] तक विस्तारित होता है, और इस प्रकार Q पर एक रीमैनियन मीट्रिक तक विस्तारित होता है। एक सदिश <math>v \in E^+_q</math> की लंबाई <math>g_t</math> की गतिविधि के अधीन exp(t) के रूप में तीव्रता से विस्तारित होती है। एक सदिश <math>v \in E^-_q</math> की लंबाई संकुचिन है घातांकीय रूप से <math>E^0_q</math> में <math>g_t</math> सदिशों की गतिविधि के अधीन exp(-t) अपरिवर्तित हैं। इसे यह जांच कर देखा जा सकता है कि समूह के तत्व कैसे आवागमन करते हैं। जियोडेसिक प्रवाह अपरिवर्तनीय है,


:<math>g_sg_t=g_tg_s=g_{s+t} </math>
:<math>g_sg_t=g_tg_s=g_{s+t} </math>
लेकिन अन्य दो सिकुड़ते और फैलते हैं:
किन्तु अन्य दो संकुचन और फैलते हैं:


:<math>g_sh^*_t = h^*_{t\exp(-s)}g_s</math>
:<math>g_sh^*_t = h^*_{t\exp(-s)}g_s</math>
Line 63: Line 62:


:<math>g_sh_t = h_{t\exp(s)}g_s </math>
:<math>g_sh_t = h_{t\exp(s)}g_s </math>
जहां हमें याद आता है कि एक स्पर्श रेखा सदिश है <math>E^+_q</math> [[वक्र]] के t के संबंध में व्युत्पन्न द्वारा दिया गया है <math>h_t</math>, सेटिंग <math>t=0</math>.
जहां हमें याद आता है कि <math>E^+_q</math> एक स्पर्श रेखा सदिश, [[वक्र]] <math>h_t</math> की स्थापना <math>t=0</math> के t के संबंध में व्युत्पन्न द्वारा दिया गया है.


===एनोसोव प्रवाह की ज्यामितीय व्याख्या===
===एनोसोव प्रवाह की ज्यामितीय व्याख्या===
बिंदु पर कार्य करते समय <math>z=i</math> ऊपरी आधे तल का, <math>g_t</math> बिंदु से गुजरने वाले ऊपरी आधे तल पर एक [[जियोडेसिक]] से मेल खाता है <math>z=i</math>. यह क्रिया ऊपरी आधे तल पर SL2(R)|SL(2,R) की मानक मोबियस परिवर्तन क्रिया है, ताकि
ऊपरी आधे तल के बिंदु <math>z=i</math> पर कार्य करते समय, <math>g_t</math> ऊपरी आधे तल पर एक [[जियोडेसिक]] से मेल खाता है, जो बिंदु <math>z=i</math> से होकर निकलने है। यह क्रिया ऊपरी आधे तल पर एसएल(2,आर) की मानक मोबियस परिवर्तन क्रिया है।,जिससे


:<math>g_t \cdot i = \begin{pmatrix} \exp(t/2) & 0 \\  0 & \exp(-t/2) \end{pmatrix} \cdot i = i\exp(t) </math>
:<math>g_t \cdot i = \begin{pmatrix} \exp(t/2) & 0 \\  0 & \exp(-t/2) \end{pmatrix} \cdot i = i\exp(t) </math>
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:<math>\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix} \cdot i\exp(t) = \frac{ai\exp(t)+b}{ci\exp(t)+d} </math>
:<math>\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix} \cdot i\exp(t) = \frac{ai\exp(t)+b}{ci\exp(t)+d} </math>
, बी, सी और डी के साथ वास्तविक, साथ <math>ad-bc=1</math>. वक्र <math>h^*_t</math> और <math>h_t</math> [[कुंडली]] कहा जाता है। कुंडली चक्र ऊपरी आधे तल पर कुंडली के सामान्य सदिशों की गति के अनुरूप होते हैं।
''इस प्रकार से a'', ''b'', ''c'' और ''d'' के साथ वास्तविक, <math>ad-bc=1</math> के साथ वक्र <math>h^*_t</math> और <math>h_t</math> को [[कुंडली]] कहा जाता है। कुंडली चक्र ऊपरी आधे तल पर कुंडली के सामान्य सदिशों की गति के अनुरूप होते हैं।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
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Latest revision as of 14:20, 14 December 2023

गणित में, विशेष रूप से गतिशील प्रणालियों और ज्यामितीय टोपोलॉजी के क्षेत्र में, विविध M पर एक एनोसोव मानचित्र M से स्वयं तक एक निश्चित प्रकार का मानचित्रण है, जिसमें ''विस्तार'' और ''संकुचन'' की स्पष्ट रूप से चिह्नित स्थानीय दिशाएँ होती हैं। इस प्रकार से एनोसोव प्रणाली स्वयंसिद्ध A प्रणाली का एक विशेष स्तिथि है।

किन्तु एनोसोव भिन्नता को दिमित्री एनोसोव द्वारा प्रस्तुत किया गया था, जिन्होंने प्रमाणित किया कि उनका व्यवहार उचित अर्थ में सामान्य था (जब वे पूर्णतया उपस्तिथ थे)।[1]


अवलोकन

इस प्रकार से तीन निकट संबंधी परिभाषाओं को प्रतिष्ठित किया जाना चाहिए:

  • यदि M पर एक अवकलनीय मानचित्र (गणित) f में स्पर्शरेखा सबबंडल पर अतिशयोक्तिपूर्ण समुच्चय है, तो इसे 'एनोसोव मानचित्र' कहा जाता है। उदाहरणों में बर्नौली मानचित्र और अर्नोल्ड का कैट मानचित्र सम्मिलित हैं।
  • यदि मानचित्र एक भिन्नरूपता है, तो इसे 'एनोसोव भिन्नरूपता' कहा जाता है।
  • यदि विविध पर एक प्रवाह (गणित) स्पर्शरेखा बंडल को तीन अपरिवर्तनीय उप-बंडलों में विभाजित करता है, जिसमें उप-बंडल तीव्रता से संकुचन रहा है, और एक जो तीव्रता से विस्तारित हो रहा है, और तृतीय, गैर-विस्तारित, गैर-संकुचित एक-आयामी उप- बंडल (प्रवाह दिशा द्वारा फैलाया गया), तो प्रवाह को 'एनोसोव प्रवाह' कहा जाता है।

इस प्रकार से एनोसोव भिन्नता का शास्त्रीय उदाहरण अर्नोल्ड का कैट मानचित्र है।

एनोसोव ने प्रमाणित किया कि एनोसोव भिन्नता संरचनात्मक रूप से स्थिर है और C1 टोपोलॉजी के साथ मैपिंग (प्रवाह) का एक खुला उपसमुच्चय बनाती है।

प्रत्येक मैनिफ़ोल्ड एनोसोव भिन्नता को स्वीकार नहीं करता है; उदाहरण के लिए, व्रत पर ऐसी कोई भिन्नता नहीं है। और उन्हें स्वीकार करने वाले कॉम्पैक्ट विविध्स के अधिक सरल उदाहरण टोरी हैं: वे तथाकथित रैखिक एनोसोव भिन्नता को स्वीकार करते हैं, जो की समरूपता हैं जिनमें मापांक 1 का कोई आइगेनवैल्यू नहीं है। यह प्रमाणित हो गया है कि टोरस पर कोई भी अन्य एनोसोव भिन्नता स्थलाकृतिक रूप से इनमें से किसी एक के साथ संयुग्मित है।

इस प्रकार से एनोसोव भिन्नताओं को स्वीकार करने वाले विविध्स को वर्गीकृत करने की समस्या बहुत कठिन हो गई, और अभी भी 2023 तक 3 से अधिक आयाम के लिए कोई उत्तर नहीं है। एकमात्र ज्ञात उदाहरण इन्फ्रानिलविविध्स हैं, और यह अनुमान लगाया गया है कि वे ही एकमात्र हैं।

परिवर्तनशीलता के लिएː पर्याप्त नियम यह है कि सभी बिंदु अविचलित योग्य नहीं हैं।

साथ ही, यह भी अज्ञात है कि प्रत्येक आयतन-संरक्षण एनोसोव भिन्नता एर्गोडिक है। एनोसोव ने इसे धारणा के अधीन प्रमाणित किया जाता है। यह आयतन-संरक्षण एनोसोव भिन्नता के लिए भी सत्य है।

सकर्मक एनोसोव भिन्नता के लिए एक अद्वितीय एसआरबी माप उपस्तिथ है (संक्षिप्त नाम सिनाई, रुएल और बोवेन के लिए है) , पर समर्थित है जैसे कि इसका बेसिन पूर्ण मात्रा का है, जहां

रीमैन सतहो पर (स्पर्शरेखा बंडलों के) एनोसोव प्रवाह

इस प्रकार से उदाहरण के रूप में, यह खंड ऋणात्मक वक्रता की रीमैन सतह के स्पर्शरेखा बंडल पर एनोसोव प्रवाह के स्तिथियों को विकसित करता है। इस प्रवाह को हाइपरबोलिक ज्यामिति के पोंकारे अर्ध-तल मॉडल के स्पर्शरेखा बंडल पर प्रवाह के संदर्भ में समझा जा सकता है। और ऋणात्मक वक्रता की रीमैन सतहों को फुच्सियन मॉडल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, अर्थात ऊपरी अर्ध तल और फुच्सियन समूह के भागफल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। निम्नलिखित के लिए, मान लीजिए कि H ऊपरी आधा तल है; मान लीजिए Γ एक फ़ुचियन समूह है; मान लीजिए कि M = H/Γ समूह Γ की क्रिया द्वारा M के भागफल के रूप में ऋणात्मक वक्रता की एक रीमैन सतह है, और मान लीजिए विविध M पर इकाई-लंबाई वाले सदिश का स्पर्शरेखा बंडल बनें, और चलो H पर इकाई-लंबाई वाले सदिशों का स्पर्शरेखा बंडल बनें। ध्यान दें कि सतह पर इकाई-लंबाई वाले सदिशों का एक बंडल एक सम्मिश्र रेखा बंडल का मुख्य बंडल है।

लाई सदिश क्षेत्र

प्रारंभिक इस बात से होती है कि लाई समूह पीएसएल(2,आर) के लिए समरूपी है। इस प्रकार से यह समूह ऊपरी आधे तल के अभिविन्यास-संरक्षण सममिति का समूह है। पीएसएल(2,आर) का लाई बीजगणित sl(2,R) है, और आव्यूह द्वारा दर्शाया गया है

जिसमें बीजगणित है

घातीय मानचित्र (लाई सिद्धांत)

के मैनिफ़ोल्ड पर दाएँ-अपरिवर्तनीय प्रवाह (गणित) को परिभाषित करें , और इसी तरह पर और , को परिभाषित करते हुए ये प्रवाह P और Q पर सदिश क्षेत्र को परिभाषित करते हैं, जिनके सदिश TP और TQ में स्थित हैं। ये लाई समूह के मैनिफ़ोल्ड पर केवल मानक, सामान्य लाई सदिश क्षेत्र हैं, और उपरोक्त प्रस्तुति लाई सदिश क्षेत्र का एक मानक प्रदर्शन है।

अनोसोव प्रवाह

एनोसोव प्रवाह से संबंध इस अहसास से आता है, कि P और Q पर जियोडेसिक प्रवाह है। एक समूह तत्व की गतिविधि के अधीन सदिश क्षेत्र को (परिभाषा के अनुसार) अपरिवर्तनीय छोड़ दिया जाता है, एक यह है कि इन फ़ील्ड को जियोडेसिक प्रवाह के विशिष्ट तत्व के अधीन अपरिवर्तनीय छोड़ दिया जाता है। इस प्रकार से एक दूसरे शब्दों में, रिक्त स्थान TP और TQ को तीन एक-आयामी स्थानों या सबबंडलों में विभाजित किया गया है, जिनमें से प्रत्येक जियोडेसिक प्रवाह के अधीन अपरिवर्तनीय हैं। अंतिम चरण यह ध्यान देना है कि एक सबबंडल में सदिश क्षेत्र का विस्तार होता है (और तीव्रता से विस्तार होता है), दूसरे में वे अपरिवर्तित होते हैं, और तीसरे में वे संकुचन हैं (और ऐसा तीव्रता से होता है)।

अधिक स्पष्ट रूप से, स्पर्शरेखा बंडल TQ को सदिश बंडलों के प्रत्यक्ष योग के रूप में लिखा जा सकता है।

या, एक बिंदु पर , सीधा योग

अतः ली बीजगणित जेनरेटर वाई, जे और एक्स के अनुरूप, समूह तत्व जी की बाईं क्रिया द्वारा, मूल ई से बिंदु क्यू तक ले जाया गया। अर्थात् एक के पास और है। ये स्थान प्रत्येक उपसमूह हैं, और जियोडेसिक प्रवाह की गतिविधि के अधीन संरक्षित (अपरिवर्तनीय) हैं; अर्थात्, समूह तत्वों की गतिविधि के अधीन है।

इस प्रकार से विभिन्न बिंदुओं q पर में सदिशों की लंबाई की तुलना करने के लिए, किसी को एक मीट्रिक की आवश्यकता होती है। पर कोई भी आंतरिक उत्पाद P पर एक बाएं-अपरिवर्तनीय रीमैनियन मीट्रिक तक विस्तारित होता है, और इस प्रकार Q पर एक रीमैनियन मीट्रिक तक विस्तारित होता है। एक सदिश की लंबाई की गतिविधि के अधीन exp(t) के रूप में तीव्रता से विस्तारित होती है। एक सदिश की लंबाई संकुचिन है घातांकीय रूप से में सदिशों की गतिविधि के अधीन exp(-t) अपरिवर्तित हैं। इसे यह जांच कर देखा जा सकता है कि समूह के तत्व कैसे आवागमन करते हैं। जियोडेसिक प्रवाह अपरिवर्तनीय है,

किन्तु अन्य दो संकुचन और फैलते हैं:

और

जहां हमें याद आता है कि एक स्पर्श रेखा सदिश, वक्र की स्थापना के t के संबंध में व्युत्पन्न द्वारा दिया गया है.

एनोसोव प्रवाह की ज्यामितीय व्याख्या

ऊपरी आधे तल के बिंदु पर कार्य करते समय, ऊपरी आधे तल पर एक जियोडेसिक से मेल खाता है, जो बिंदु से होकर निकलने है। यह क्रिया ऊपरी आधे तल पर एसएल(2,आर) की मानक मोबियस परिवर्तन क्रिया है।,जिससे

एक सामान्य जियोडेसिक द्वारा दिया गया है

इस प्रकार से a, b, c और d के साथ वास्तविक, के साथ वक्र और को कुंडली कहा जाता है। कुंडली चक्र ऊपरी आधे तल पर कुंडली के सामान्य सदिशों की गति के अनुरूप होते हैं।

यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. Dmitri V. Anosov, Geodesic flows on closed Riemannian manifolds with negative curvature, (1967) Proc. Steklov Inst. Mathematics. 90.


संदर्भ

  • "Y-system,U-system, C-system", Encyclopedia of Mathematics, EMS Press, 2001 [1994]
  • Anthony Manning, Dynamics of geodesic and horocycle flows on surfaces of constant negative curvature, (1991), appearing as Chapter 3 in Ergodic Theory, Symbolic Dynamics and Hyperbolic Spaces, Tim Bedford, Michael Keane and Caroline Series, Eds. Oxford University Press, Oxford (1991). ISBN 0-19-853390-X (Provides an expository introduction to the Anosov flow on SL(2,R).)
  • This article incorporates material from Anosov diffeomorphism on PlanetMath, which is licensed under the Creative Commons Attribution/Share-Alike License.
  • Toshikazu Sunada, Magnetic flows on a Riemann surface, Proc. KAIST Math. Workshop (1993), 93–108.