Email this article Billiard books realize all bases of Liouville foliations of integrable Hamiltonian systems
- Authors: Vedyushkina V.V.1, Kharcheva I.S.1
-
Affiliations:
- Lomonosov Moscow State University, Faculty of Mechanics and Mathematics
- Issue: Vol 212, No 8 (2021)
- Pages: 89-150
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0368-8666/article/view/133395
- DOI: https://doi.org/10.4213/sm9468
- ID: 133395
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
We consider a generalization of a mathematical billiard bounded by arcs of confocal quadrics, known as billiard books. Billiard books define a large class of integrable Hamiltonian systems. In this connection the question arises of the possibility of realizing integrable Hamiltonian systems with two degrees of freedom by billiard books. The authors have proved previously that for any nondegenerate three-dimensional bifurcation ($3$-atom) a billiard book in which such a bifurcation appears can be constructed algorithmically. Based on the preceding result, we give a proof of the fact that given any base of a Liouville foliation (rough molecule), a billiard book can be constructed algorithmically such that the base of the Liouville foliation of this system is isomorphic to the one given initially. Bibliography: 15 titles.
About the authors
Viktoriya Viktorovna Vedyushkina
Lomonosov Moscow State University, Faculty of Mechanics and Mathematics
Email: arinir@yandex.ru
Doctor of physico-mathematical sciences
Irina Sergeevna Kharcheva
Lomonosov Moscow State University, Faculty of Mechanics and Mathematics
Email: irina_harcheva@mail.ru
without scientific degree, no status
References
- В. В. Козлов, Д. В. Трещeв, Биллиарды. Генетическое введение в динамику систем с ударами, Изд-во МГУ, М., 1991, 168 с.
- В. В. Фокичева, “Описание особенностей системы бильярда в областях, ограниченных софокусными эллипсами или гиперболами”, Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1. Матем., мех., 2014, № 4, 18–27
- И. С. Харчева, “Изоэнергетические многообразия интегрируемых бильярдных книжек”, Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1. Матем., мех., 2020, № 4, 12–22
- В. В. Ведюшкина (Фокичева), А. Т. Фоменко, “Интегрируемые топологические биллиарды и эквивалентные динамические системы”, Изв. РАН. Сер. матем., 81:4 (2017), 20–67
- В. В. Ведюшкина (Фокичева), А. Т. Фоменко, “Интегрируемые геодезические потоки на ориентируемых двумерных поверхностях и топологические биллиарды”, Изв. РАН. Сер. матем., 83:6 (2019), 63–103
- А. Т. Фоменко, “Симплектическая топология вполне интегрируемых гамильтоновых систем”, УМН, 44:1(265) (1989), 145–173
- А. Т. Фоменко, “Теория Морса интегрируемых гамильтоновых систем”, Докл. АН СССР, 287:5 (1986), 1071–1075
- А. В. Болсинов, А. Т. Фоменко, Интегрируемые гамильтоновы системы. Геометрия, топология, классификация, т. 1, Изд. дом “Удмуртский университет”, Ижевск, 1999, 444 с.
- А. Т. Фоменко, Х. Цишанг, “Топологический инвариант и критерий эквивалентности интегрируемых гамильтоновых систем с двумя степенями свободы”, Изв. АН СССР. Сер. матем., 54:3 (1990), 546–575
- В. И. Драгович, М. Раднович, “Псевдоинтегрируемые биллиарды и решетки двойных отражений”, УМН, 70:1(421) (2015), 3–34
- В. А. Москвин, “Топология слоений Лиувилля интегрируемого бильярда в невыпуклых областях”, Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1. Матем., мех., 2018, № 3, 21–29
- В. В. Фокичева, “Топологическая классификация биллиардов в локально плоских областях, ограниченных дугами софокусных квадрик”, Матем. сб., 206:10 (2015), 127–176
- A. T. Fomenko, V. V. Vedyushkina, “Topological billiards, conservation laws and classification of trajectories”, Functional analysis and geometry: Selim Grigorievich Krein centennial, Contemp. Math., 733, Amer. Math. Soc., Providence, RI, 2019, 129–148
- В. В. Ведюшкина, И. С. Харчева, “Биллиардные книжки моделируют все трехмерные бифуркации интегрируемых гамильтоновых систем”, Матем. сб., 209:12 (2018), 17–56
- В. В. Ведюшкина, А. Т. Фоменко, И. С. Харчева, “Моделирование невырожденных бифуркаций замыканий решений интегрируемых систем с двумя степенями свободы интегрируемыми топологическими биллиардами”, Докл. РАН, 479:6 (2018), 607–610
Supplementary files
