Anosov-Fluss

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In der Mathematik sind Anosov-Flüsse, benannt nach Dmitri Wiktorowitsch Anossow, ein gut verstandenes Beispiel chaotischer Dynamik. Sie zeigen einerseits alle typischen Effekte chaotischen Verhaltens, sind andererseits aber einer mathematischen Behandlung gut zugänglich.

Ein Fluss auf einer Riemannschen Mannigfaltigkeit heißt Anosov-Fluss, wenn es eine stetige, -invariante Zerlegung

des Tangentialbündels gibt, so dass tangential zur Flussrichtung ist und bzw. durch gleichmäßig kontrahiert bzw. expandiert werden, d. h., es gibt mit

.

Die Unterbündel und heißen stabiles und instabiles Bündel, die direkten Summen und heißen schwach stabiles bzw. schwach instabiles Bündel.

Differenzierbarkeit der Distributionen

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Im Allgemeinen sind die Distributionen und nur stetig und nicht notwendig differenzierbar. Benoist-Foulon-Labourie haben bewiesen, dass das stabile und instabile Bündel eines Anosov-Flusses auf einer kompakten Mannigfaltigkeit negativer Schnittkrümmung nur dann -Bündel sind, wenn es sich (bis auf -Reparametrisierung) um den geodätischen Fluss eines lokal symmetrischen Raumes handelt.[1]

Integralmannigfaltigkeiten

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Die Unterbündel und sind integrierbar[2], ihre Integralmannigfaltigkeiten heißen schwach stabile bzw. schwach instabile Mannigfaltigkeit. Die schwach stabilen bzw. schwach instabilen Mannigfaltigkeiten eines Anosov-Flusses bilden jeweils eine straffe Blätterung.

Analog werden die Integralmannigfaltigkeiten von bzw. als stabile bzw. instabile Mannigfaltigkeit bezeichnet.

Stephen Smale: Differentiable dynamical systems. Bull. Amer. Math. Soc. 73 1967 747–817 pdf

  1. Yves Benoist, Patrick Foulon, François Labourie: Flots d'Anosov à distributions stable et instable différentiables. J. Amer. Math. Soc. 5 (1992), no. 1, 33–74. pdf (Memento vom 23. Oktober 2005 im Internet Archive)
  2. Joseph Plante: Anosov flows. Amer. J. Math. 94 (1972), 729–754. pdf
  3. Gustav Hedlund: The dynamics of geodesic flows. Bull. Amer. Math. Soc. 45 (1939), no. 4, 241–260. pdf
  4. Dmitri Anosov: Geodesic flows on closed Riemann manifolds with negative curvature. Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics, No. 90 (1967). Translated from the Russian by S. Feder American Mathematical Society, Providence, R.I. 196