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

Матем. сб., 2024, том 215, номер 9, страницы 30–55 (Mi sm10099)

Обобщенная теорема Якоби–Шаля в неевклидовых пространствах

Г. В. Белозеровa, А. Т. Фоменкоab

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

Аннотация: Классическая теорема Якоби–Шаля утверждает, что касательные линии, проведенные к каждой точке геодезической на $n$-осном эллипсоиде в евклидовом $n$-мерном пространстве, касаются помимо этого эллипсоида еще $n-2$ софокусных с ним квадрик, общих для всех точек этой геодезической. Эта теорема обеспечивает интегрируемость геодезического потока на эллипсоиде. Недавние результаты Г. В. Белозерова и В. А. Кибкало показывают, что аналогичная теорема справедлива для произвольного пересечения софокусных квадрик в евклидовом пространстве. В настоящей работе показано, что геодезический поток на пересечении нескольких софокусных квадрик в псевдоевклидовых пространствах $\mathbb R^{p,q}$, а также в пространствах постоянной кривизны является интегрируемым. В качестве следствия доказан аналогичный результат для софокусных биллиардов на таких пересечениях. При этом показано, что в случае размерности 2 последний результат нельзя распространить на поверхности, локально неизометричные пространствам постоянной кривизны.
Библиография: 15 названий.

Ключевые слова: геодезический поток, интегрируемая система, софокусные квадрики, эллиптические координаты, теорема Якоби–Шаля.

Поступила в редакцию: 27.03.2024 и 19.04.2024

DOI: 10.4213/sm10099



© МИАН, 2024