Atlas home || Conferences | Abstracts | about Atlas

Geometry and Applications
March 13-16, 2000
Sobolev Institute of Mathematics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences and Novosibirsk State University
Novosibirsk, Russia

Organizers
Yu.G. Rushetnyak (Chair of Program Committee; Russia), V.V. Vershinin (Chair of Organizing Committee; Russia), A.A. Borisenko (Ukraine), Yu.D. Burago (Russia), V.M. Gol'dshtein (Israel), M.L. Gromov (France), I.G. Nikolaev (USA/Russia), S.P. Novikov (USA/Russia), A.V. Pogorelov (Ukraine), I.Kh. Sabitov (Russia)

View Abstracts
Conference Homepage

Isospectral flat Klein's bottles
by
Ruslan Isangulov
Novosibirsk State University

Abstract     Эта работа связана со спектром оператора Лапласа-Бельтрами на компактном римановом многообразии. Будем говорить, что два многообразия M и M' изоспектральны, если собственные значения оператора Лапласа многообразий M и M' совпадают. Очевидно, что если многообразия изометричны, то они изоспектральны. В 1964 году Дж. Милнор [3] привел пример 16-мерных изоспектральных неизометричных торов, а в 1988 году Р. Брукс [1] доказал, что два плоских тора изоспектральны тогда и только тогда, когда они изометричны.

В настоящее время известны примеры изоспектральных неизометричных поверхностей рода g, где g >= 4. Для поверхностей рода g, где g=2 или g=3, вопрос об изометричности изоспектральных поверхностей пока остается открытым. В данной работе доказывается следующий результат:

Теорема.    Две плоские бутылки Клейна изоспектральны тогда и только тогда, когда они изометричны.

Для доказательства теоремы мы используем функцию следа tr(HK) = \intK HK(x, x, t)dK, где K - плоская бутылка Клейна, HK(x, y, t) - фундаментальное решение уравнения теплопроводности на многообразии K, dK - элемент объема, которая, в силу ([2], стр.187), в точности определяется спектром многообразия K.В работе получена явная формула для функции следа:
tr(HK)=  area(K)

4 \pi t

е
l in \Lambda 
e-|l|2/4t +  (\pi t )1/2|l1|

4\pi t

е
m in Z 
e-(m+1/2)2|l1|2/4t,
где area(K) - площадь бутылки Клейна, \Lambda = { l = m l1+n l2,   m, n in Z} - решетка для тора, накрывающего бутылку Клейна, где множество, натянутое на линейно независимые вектора l1/2 и l2, образует фундаментальное множество бутылки Клейна K. Для доказательства изометричности изоспектральных бутылок Клейна мы используем тот факт, что по функции tr(HK) можно однозначно определить площадь бутылки Клейна area(K) и длины |l1| и |l2|.

Выражаю благодарность научному руководителю А.Д. Медных за постановку задачи и дальнейшее ее обсуждение, а также А.В. Павлову за ценные замечания.

References

[]
Brooks, R. Constructing isospectral manifolds. Amer.Math.Monthly 95 (1988), 823-839.
[]
Buser, P.Geometry and spectra of compact Riemann surfaces.Progress in Mathematics, v. 106, Birkhauser, Boston-Basel-Berlin.
[]
Milnor, J Eigenvalues of the Laplace operator on certain manifolds, Proc.Nat.Acad.Sci. U.S.A. 51 (1964), 542.

Date received: February 14, 2000


Copyright © 2000 by the author(s). The author(s) of this document and the organizers of the conference have granted their consent to include this abstract in Atlas Conferences Inc. Document # cadw-21.