法向规范中的局部和全局边界刚度及测地X射线变换

摘要

本文分析了边界为$(M,g)$的一般黎曼流形的局部和全局边界刚性问题。我们证明了边界距离函数,即$d_g|_{\partial M\times\partial M}$,在点$p\in\partial M$附近已知,其中$\partial M$是严格凸的,在$p$in$M$的合适邻域中确定$g$,直到问题的自然微分同胚不变性。

我们还考虑了密切相关的透镜刚度问题,这是一个更自然的公式,如果边界距离不是通过唯一的最小测地线实现的。透镜关系测量从边界发出的测地线$M$的出射点和出射方向以及测地线的长度。透镜刚度问题是我们能否从透镜关系中确定等距的度量。我们解决了透镜刚度问题,假设在$M$上存在一个相对于$g$具有适当凸性的函数。这可以被视为赫格洛茨于1905年首次提出的一个问题的完整解决方案。考虑到半全球数据,我们还证明了半全球结果。例如,这表明,如果截面曲率为非正曲率或非负曲率,或者如果没有焦点,则具有严格凸边界的单连通流形是透镜刚性的。

关键工具是分析2张量上的测地X射线变换,对应于法线规范中的公制$g$,例如相对于超曲面的法线坐标,其中还需要允许权重。这是通过改进和扩展螺线管压力计的早期结果来处理的。

作者

普拉门·斯特凡诺夫

印第安纳州西拉斐特普渡大学

尤尔曼

华盛顿大学西雅图分校和中国香港清水湾科大进修学院

安德拉斯·瓦西

斯坦福大学,加利福尼亚州斯坦福