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二次Julia集族上的Laplacians。第一部分。 (英语) Zbl 1290.28011号

分形分析是一门相对年轻的学科,自20世纪80年代提出分形概念以来,它得到了广泛的发展,例如[B.布兰纳《曼德布罗特集》,《混沌与分形》。(普罗维登斯,RI,1988)Proc。交响乐。申请。数学。,第39卷,美国。数学。《普罗维登斯判例汇编》第75-105页(1989)][J.基加米,分形分析。剑桥数学丛书。143.剑桥:剑桥大学出版社(2001;Zbl 0998.28004号)], [R.S.斯特里哈特,分形微分方程。教程。新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社(2006;Zbl 1190.35001号)]以及其中的参考。Kigami[loc.cit.]开创的方法是从能量形式和度量构造Laplacian。迄今为止所研究的许多示例都是严格自相似集,它们是作为迭代函数系统的不动点出现的,例如Sierpinski垫圈、Sierpinski-carpet、hexaflake和Vicsek雪花。然而,L.G.罗杰斯A.特普利亚耶夫【Commun.Pure Appl.Anal.9,编号1121-231(2010;Zbl 1194.28013号)]将基加米的方法扩展到了朱莉娅大教堂。在本文中,本着同样的精神,作者证明了由双曲二次多项式生成的Julia集(J{c})上的Laplacian的存在性,即形式为(P_{c}(z)=z^{2}+c\)的多项式,其中(c\)属于Mandelbrot集。这一类茱莉亚场景包括大教堂和杜阿迪兔[Zbl 1194.28013号]与本文中考虑的能量形式不同的结果)。Julia集(J{c})是一类研究得很好的非线性分形,它既连通又有限分支,这意味着它们可以通过删除有限个点而断开。当前工作所克服的主要困难来自于(J{c})的非线性,特别是它没有严格的自相似结构。
从动力学提供的Julia集(J{c})的图逼近(V{m})出发,作者首先定义了一种能量形式(mathcal{E}_{m} ^{(j)}依赖于\(V{m})的几何形状,对于\(j\ in \{0,1,\dots,k\}),其中\(k)表示\(V_{m}\)中的点的数目,这些点被标识为获得\(V_{m+1}\ set减去V_{m}\)的单点。然后,他们证明了能量形式\(\mathcal{E}^{(j)}(\cdot,\cdot)\mathrel{:=}\lim_{m\to\infty}\mathcal{E}^{(j)}_{m}(\cdot,\cdot)\)是很好定义的,并最终定义了能量形式\(\mathcal{E}(\cdot,\cdot)\)\[\mathcal{E}(\cdot,\cdot)\mathrel{:=}\frac{1}{k}\sum_{j=0}^{k-1}\mathcal{E}^{(j)}(\ cdot,\ cdot)。\]一旦一个测度被确定,这个能量形式就被用来通过弱公式定义拉普拉斯算子。我们考虑了两种自然测度:忽略几何方面的(P_{c})不变测度(mu)和非(P_}c}不变但根据映射雅可比的幂变换的保角测度(nu)。更具体地说,测度(mu)是在(V{m})上近似的圆上的正规化Lebesgue测度拉回到(J{c}\[\int_{J{c}}f\circP_{c}\,\mathrm{d}\mu=\int_{J{c}f\mathrm{d}\mu。\]保角测量(nu)的特点是:\[\int_{J{c}}f\circ P_{c}|P_{c}'|^{delta}\,\mathrm{d}\mu=\int_{J{c}f\mathrm{d}\ mu,\]对于一个常数\(\δ\),可以确定为\(J{c}\)的Hausdorff维数。
证明了用测度构造的拉普拉斯算子(Delta{mu})满足(P_{c})不变性条件\[\增量{\mu}(u\circP_{c})=2^{1+1/k}(\Delta{\mu{(u))\circ P_{c}。\]特别地,如果(u)是一个(lambda)-本征函数,那么(u循环P_{c})是(2^{1+1/k})-本徵函数。换句话说,用(2^{1+1/k})乘法时,(Delta{\mu})的谱保持不变。此外,这个拉普拉斯算子只依赖于\(J_{c}\)的拓扑类型。因此,对于拟圆,算子(Delta{mu})是单位圆上的拉普拉斯算子,它是拟共形映射的参数化。相比之下,共形拉普拉斯算子(Delta{nu})是根据测度(nu)建立的,并且取决于(J{c})的几何结构。
作者还描述了拉普拉斯算子(Delta{mu})和(Delta}nu})的特征值和特征函数的数值逼近过程,并给出了计算结果。他们对本征函数进行了分类,并对计算数据进行了详细解释。此外,受此数据的启发,作者提出了关于这些拉普拉斯算子特征值计数函数的猜想。
审查中的文章的工作在[T.Aougab公司等,Commun。纯应用程序。分析。第12期,第1期,第1-58页(2013年;Zbl 1264.28003号)]. 简而言之,本文作者证明了本文的方法可以应用于更大的一类Julia集,并给出了一种系统的方法,该方法将不变能量的构造简化为非线性有限维特征值问题的解。

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28A80型 分形
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参考文献:

[1] Tarik Aougab、Chu Yue(Stella)Dong和Robert S.Strichartz,二次julia集家族的Laplacians II,Comm.Pure Appl。数学。,出现·Zbl 1264.28003号
[2] 布莱恩特·亚当斯(Bryant Adams)、S.亚历克斯·史密斯(S.Alex Smith)、罗伯特·S·斯特里哈特斯(Robert S.Strichartz)和亚历山大·特普利亚耶夫(Alexander Teplyaev),《五垫圈上拉普拉斯的谱》(The spectrum of The Laplacian on The pent。,Birkhäuser,巴塞尔,2003年,第1-24页·Zbl 1037.31010号
[3] 马丁·巴洛(Martin T.Barlow),《分形的扩散》,《概率论和统计学讲座》(Saint-Flour,1995),数学课堂讲稿。,第1690卷,施普林格出版社,柏林,1998年,第1-121页·Zbl 0916.60069号 ·doi:10.1007/BFb0092537
[4] Bodil Branner,The Mandelbrot set,混沌与分形(普罗维登斯,RI,1988)Proc。交响乐。申请。数学。,第39卷,美国。数学。Soc.,普罗维登斯,RI,1989年,第75-105页·doi:10.1090/psapm/039/1010237
[5] Sarah Constantin、Robert S.Strichartz和Miles Wheeler,Vicsek集上拉普拉斯算子和谱算子的分析,Commun。纯应用程序。分析。10(2011年),第1期,第1-44页·Zbl 1242.28009号 ·doi:10.3934/cpaa.2011.10.1
[6] 阿德里安·杜阿迪(Adrien Douady)和约翰·H·哈伯德(John H.Hubbard),《多形体复合体练习曲》(Etude dynamice des polynomes complexscripts i),出版。数学。d'Orsay(1984)。
[7] Taryn C.Flock,二次julia集族上的拉普拉斯算子,http://www.math.cornell.edu/taryn/data.html,2008年9月·Zbl 1338.42011号
[8] M.Fukushima和T.Shima,关于Sierpin滑雪板垫片的光谱分析,潜在分析。1(1992年),第1期,第1-35页·Zbl 1081.31501号 ·doi:10.1007/BF00249784
[9] Jun Kigami,《分形分析》,《剑桥数学丛书》,第143卷,剑桥大学出版社,剑桥,2001年·Zbl 0998.28004号
[10] Jun Kigami和Michel L.Lapidus,p.c.f.自相似分形上拉普拉斯谱分布的Weyl问题,Comm.Math。物理学。158(1993),第1号,93–125·兹比尔0806.35130
[11] 卢克·罗杰斯(Luke G.Rogers)和亚历山大·特普利亚耶夫(Alexander Teplyaev),长方形会堂上的拉普拉斯人朱莉娅(Julia sets),Commun。纯应用程序。分析。9(2010),第1期,211–231·Zbl 1194.28013号 ·doi:10.3934/cpaa.2010.9.211
[12] Robert S.Strichartz,《分形微分方程》,普林斯顿大学出版社,新泽西州普林斯顿,2006年。教程·Zbl 1190.35001号
[13] 周登林,维斯克集上拉普拉斯谱分析,太平洋。数学杂志。241 (2009), 369-398. ·Zbl 1177.28029号
[14] 周登林,分形拉普拉斯谱带隙判据,傅里叶分析。申请。16(2010),第1期,76-96·Zbl 1190.28005号 ·doi:10.1007/s00041-009-9087-8
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