RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математический сборник // Архив

Матем. сб., 2022, том 213, номер 2, страницы 3–36 (Mi sm9588)

Эта публикация цитируется в 5 статьях

Топологическая классификация биллиардов в трехмерном евклидовом пространстве, ограниченных софокусными квадриками

Г. В. Белозеровab

a Механико-математический факультет, Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
b Московский центр фундаментальной и прикладной математики

Аннотация: Рассматриваются биллиарды на связных компактных столах в $\mathbb{R}^3$, ограниченных конечным числом софокусных квадрик и имеющих двугранные углы, равные ${\pi}/{2}$. Биллиарды в таких областях являются интегрируемыми, имея три первых интеграла, инволютивных внутри области. Введено два отношения эквивалентности: комбинаторная эквивалентность столов-областей, определяемая устройством их границы, и слабая эквивалентность соответствующих биллиардных систем на них. Выполнена классификация биллиардных столов в $\mathbb{R}^3$ относительно комбинаторной эквивалентности, получено 35 классов попарно неэквивалентных столов. Для каждого из полученных классов столов определен класс гомеоморфности неособого изоэнергетического 5-многообразия: либо $S^5$, либо $S^1\times S^4$, либо $S^2\times S^3$. Получено 24 класса попарно неэквивалентных (относительно слабой эквивалентности) слоений Лиувилля биллиардов на указанных столах в ограничении на неособый уровень энергии. Также определены атомы-бифуркации трехмерных торов, соответствующие дугам бифуркационной диаграммы.
Библиография: 59 названий.

Ключевые слова: биллиард, интегрируемый биллиард, интегрируемая система, слоение Лиувилля, топологические инварианты.

УДК: 517.938.5

MSC: Primary 37J35; Secondary 37C83

Поступила в редакцию: 30.03.2021

DOI: 10.4213/sm9588


 Англоязычная версия: Sbornik: Mathematics, 2022, 213:2, 129–160

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024