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Flexibilité de l'action adjointe du groupe des difféomorphismes hamiltoniens

Flexibility of the adjoint action of the group of Hamiltonian diffeomorphisms

Lev BUHOVSKY, Maksim STOKIĆ
Flexibilité de l'action adjointe du groupe des difféomorphismes hamiltoniens
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  • Année : 2025
  • Fascicule : 4
  • Tome : 58
  • Format : Électronique
  • Langue de l'ouvrage :
    Anglais
  • Class. Math. : 53D05, 22E65, 58D19
  • Pages : 971-995
  • DOI : 10.24033/asens.2622

Sur une variété symplectique compacte et connexe, le groupe des difféomorphismes hamiltoniens possède la structure d'un groupe de Lie de Fréchet de dimension infinie, dont l'algèbre de Lie s'identifie naturellement à l'espace des fonctions lisses normalisées de moyenne nulle, et l'action adjointe est par tirés en arrière. Nous démontrons que cette action est flexible : pour chaque fonction lisse non nulle, normalisée et de moyenne nulle $u$, toute autre fonction lisse, et de moyenne nulle $f$ peut être écrite comme une somme finie d'éléments de l'orbite de $u$ sous l'action adjointe. De plus, le nombre d'éléments dans cette somme est dominé par la norme uniforme de $f$. Ce résultat peut être interprété comme une version infinitésimale (bornée) du théorème de Banyaga sur la simplicité du groupe des difféomorphismes hamiltoniens. 

On a closed and connected symplectic manifold, the group of Hamiltonian diffeomorphisms has the structure of an infinite-dimensional Fréchet Lie group, where the Lie algebra is naturally identified with the space of smooth and zero-mean normalized functions, and the adjoint action is given by pullbacks. We show that this action is flexible: for every non-zero smooth and zero-mean normalized function $ u $, any other smooth and zero-mean function $ f $ can be written as a finite sum of elements in the orbit of $u$ under the adjoint action. Additionally, the number of elements in this sum is dominated by the uniform norm of $f$. This result can be interpreted as a (bounded) infinitesimal version of Banyaga's theorem on the simplicity of the group of Hamiltonian diffeomorphisms. 

Difféomorphismes hamiltoniens, groupe de Lie, action adjointe, simplicité, norme invariante
Hamiltonian diffeomorphisms, Lie group, adjoint action, simplicity, invariant norm

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