อ่าน 8 นาที
ทฤษฎีบทการฝังตัวของแนช
ทฤษฎีบท การฝังตัวของแนช (หรือ ทฤษฎีบทการฝังตัว ) ซึ่งตั้งชื่อตาม จอห์น ฟอร์บส์ แนช จูเนียร์ กล่าวว่า แมนิโฟลด์แบบรีมันน์ ทุกอัน สามารถ ฝัง ตัวแบบไอโซเมตริกในปริภูมิ ยูคลิด...
ทฤษฎีบทการฝังตัวของแนช
ทฤษฎีบทการฝังตัวของแนช (หรือทฤษฎีบทการฝังตัว ) ซึ่งตั้งชื่อตามจอห์น ฟอร์บส์ แนช จูเนียร์กล่าวว่าแมนิโฟลด์แบบรีมันน์ ทุกอัน สามารถฝัง ตัวแบบไอโซเมตริกในปริภูมิ ยูคลิดบางปริภูมิ ได้ ไอโซเมตริกหมายถึงการรักษาระยะความยาวของทุกเส้นทางตัวอย่างเช่น การงอแต่ไม่ยืดหรือฉีกกระดาษ จะทำให้เกิดการฝังตัวแบบไอโซเมตริกของหน้ากระดาษในปริภูมิยูคลิดสามมิติ เนื่องจากเส้นโค้งที่วาดบนกระดาษยังคงมีความยาวส่วนโค้ง เท่าเดิม ไม่ว่ากระดาษจะถูกงออย่างไรก็ตาม
ทฤษฎีบทแรกใช้สำหรับ ฝังตัว ที่สามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างต่อเนื่อง ( C 1 ) และทฤษฎีบทที่สองใช้สำหรับฝังตัวที่เป็นเชิงวิเคราะห์หรือเรียบของคลาสC k , 3 ≤ k ≤ ∞ทฤษฎีบททั้งสองนี้แตกต่างกันมาก ทฤษฎีบทแรกมีบทพิสูจน์ที่ง่ายมาก แต่ให้ข้อสรุปที่ดูขัดแย้งกับสามัญสำนึก ในขณะที่ทฤษฎีบทที่สองมีบทพิสูจน์ที่ซับซ้อนและดูขัดแย้งกับสามัญสำนึก แต่ให้ผลลัพธ์ที่ไม่น่าประหลาดใจนัก
ทฤษฎีบทC 1ได้รับการตีพิมพ์ในปี 1954 และ ทฤษฎีบท C kในปี 1956 ทฤษฎีบทวิเคราะห์เชิงจริงได้รับการกล่าวถึงครั้งแรกโดย Nash ในปี 1966; ข้อโต้แย้งของเขาได้รับการทำให้ง่ายขึ้นอย่างมากโดยGreene & Jacobowitz (1971) (เวอร์ชันเฉพาะที่ของผลลัพธ์นี้ได้รับการพิสูจน์โดยÉlie CartanและMaurice Janetในช่วงทศวรรษ 1920) ในกรณีวิเคราะห์เชิงจริง ตัวดำเนินการปรับเรียบ (ดูด้านล่าง) ในข้อโต้แย้งฟังก์ชันผกผันของ Nash สามารถแทนที่ด้วยการประมาณค่าของ Cauchy ได้ การพิสูจน์ กรณี C k ของ Nash ในภายหลังได้ถูกขยายไปสู่หลักการ hและทฤษฎีบทฟังก์ชันโดยนัยของ Nash–Moserการพิสูจน์ที่ง่ายกว่าของทฤษฎีบทการฝังตัวของ Nash ข้อที่สองได้มาโดยGünther (1989)ซึ่งลดชุดสมการเชิงอนุพันธ์ย่อย ที่ไม่เป็นเชิงเส้น ให้เป็นระบบวงรี ซึ่งสามารถใช้ทฤษฎีบทการแมปการหดตัว ได้ [ 1 ]
ทฤษฎีบทแนช-คูเปอร์ ( ทฤษฎีบทการฝังตัว C 1 )
กำหนดให้แมนิโฟลด์รีมันน์มิติm ( M , g )การฝังแบบไอโซเมตริกคือการฝังเชิงโทโพโลยี ที่อนุพันธ์ต่อเนื่อง f : M → R nโดยที่พูลแบ็กของเมตริกยุคลิดเท่ากับgในเชิงวิเคราะห์ อาจมองได้ (เทียบกับแผนภูมิพิกัด เรียบ x ) ว่าเป็นระบบของ1/2m ( m + 1) สมการเชิงอนุพันธ์ย่อยอันดับหนึ่งสำหรับ ฟังก์ชัน ที่ไม่ทราบค่า (ค่าจริง) จำนวน n ฟังก์ชัน:
ถ้าnน้อยกว่า1/2ถ้าm ( m + 1)แล้วจะมีสมการมากกว่าตัวแปรที่ไม่ทราบค่า จากมุมมองนี้ การมีอยู่ของการฝังแบบไอโซเมตริกที่กำหนดโดยทฤษฎีบทต่อไปนี้ถือว่าน่าประหลาดใจ
ทฤษฎีบท Nash–Kuiper [ 2 ]ให้( M , g )เป็นแมนิโฟลด์แบบรีมันน์มิติm และ f : M → R nเป็นการฝัง (หรือการจุ่ม ) แบบเรียบ สั้นๆลงในปริภูมิยุคลิดR nโดยที่n ≥ m + 1แผนที่นี้ไม่จำเป็นต้องเป็นไอโซเมตริก จากนั้นจะมีลำดับของการฝัง (หรือการจุ่ม) ไอโซเมตริกที่อนุพันธ์ต่อเนื่องM → R nของgซึ่งลู่ เข้า สู่f อย่างสม่ำเสมอ
ทฤษฎีบทนี้ได้รับการพิสูจน์ครั้งแรกโดย John Nash โดยมีข้อสมมติที่เข้มงวดกว่าคือ n ≥ m + 2วิธีการของเขาได้รับการปรับปรุงโดยNicolaas Kuiperเพื่อให้ได้ทฤษฎีบทข้างต้น[ 3 ] [ 4 ]
การฝังไอโซเมตริกที่สร้างขึ้นโดยทฤษฎีบท Nash–Kuiper มักถูกมองว่าขัดกับสัญชาตญาณและผิดปกติ[ 5 ]มักจะไม่สามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างราบรื่น ตัวอย่างเช่นทฤษฎีบทที่รู้จักกันดีของDavid Hilbertยืนยันว่าระนาบไฮเปอร์โบลิกไม่สามารถฝังไอโซเมตริกได้อย่างราบรื่นในR 3 แมนิโฟ ลด์ Einsteinใดๆ ที่ มี ความโค้งสเกลาร์เป็นลบไม่สามารถฝังไอโซเมตริกได้อย่างราบรื่นในฐานะไฮเปอร์เซอร์เฟซ[ 6 ]และทฤษฎีบทของShiing-Shen Chernและ Kuiper ยังกล่าวอีกว่า แมนิโฟลด์ ปิด มิติ m ใดๆ ที่มี ความโค้งภาคตัดขวางไม่เป็นบวกไม่สามารถฝังไอโซเมตริกได้อย่างราบรื่นในR 2 m –1 [ 7 ] ยิ่งไปกว่านั้น การฝังไอโซเมตริกที่ราบรื่นบางอย่างแสดง ปรากฏการณ์ความแข็งแกร่งซึ่งถูกละเมิดโดยการเลือกf ที่ไม่จำกัด ในทฤษฎีบท Nash–Kuiper ตัวอย่างเช่น ภาพของการฝังพื้นผิวไอโซเมตริกเรียบใดๆ ของทรงกลมจะต้องเป็นทรงกลมเช่นกัน[ 8 ]ในทางตรงกันข้าม ทฤษฎีบท Nash–Kuiper รับประกันการมีอยู่ของการฝังพื้นผิวไอโซเมตริกที่สามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างต่อเนื่องของทรงกลม ซึ่งอยู่ใกล้กับ (ตัวอย่างเช่น) การฝังเชิงโทโพโลยีของทรงกลมเป็นทรงรีขนาด เล็กได้มากเท่าใด ก็ได้
แมนิโฟลด์สองมิติแบบปิดและมีทิศทางใดๆ สามารถฝังลงในR 3 ได้อย่างราบรื่น การฝังดังกล่าวสามารถปรับขนาดได้ด้วยค่าคงที่ขนาดเล็กตามอำเภอใจเพื่อให้สั้นลงเมื่อเทียบกับเมตริกแบบรีมันน์ที่กำหนดบนพื้นผิว จากทฤษฎีบทของแนช-คุยเปอร์ จะเห็นได้ว่ามีการฝังแบบไอโซเมตริกที่สามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างต่อเนื่องของพื้นผิวแบบรีมันน์ดังกล่าว โดยที่รัศมีของลูกบอลที่ล้อมรอบมีขนาดเล็กตามอำเภอใจ ในทางตรงกันข้าม พื้นผิวปิดที่มีความโค้งเป็นลบไม่สามารถฝังแบบไอโซเมตริกได้อย่างราบรื่นในR 3ได้ เลย [ 9 ]ยิ่งไปกว่านั้น สำหรับการฝังแบบไอโซเมตริกที่ราบเรียบ (หรือแม้แต่C 2 ) ของพื้นผิวแบบรีมันน์ปิดใดๆ จะมีขอบเขตล่างเชิงปริมาณ (บวก) ของรัศมีของลูกบอลที่ล้อมรอบในแง่ของพื้นที่ผิวและความโค้งของเมตริกที่ฝัง[ 10 ]
ในมิติที่สูงกว่า ดังที่ทฤษฎีบทการฝังตัวของ Whitney แสดงให้เห็น ทฤษฎีบท Nash–Kuiper แสดงให้เห็นว่าแมนิโฟลด์ Riemannian แบบปิด มิติ m ใดๆ ยอมรับการฝังตัวแบบไอโซเมตริกที่อนุพันธ์ต่อเนื่องในบริเวณใกล้เคียงขนาดเล็กใดๆใน ปริภูมิยุคลิด มิติ 2m แม้ว่าทฤษฎีบทของ Whitney จะใช้ได้กับแมนิโฟลด์ที่ไม่กระชับ แต่การฝังตัวดัง กล่าวไม่สามารถปรับขนาดได้ง่ายๆ ด้วยค่าคงที่ขนาดเล็กเพื่อให้สั้นลง Nash พิสูจน์ว่า แมนิโฟลด์ Riemannian มิติ m ทุกตัว ยอมรับการฝังตัวแบบไอโซเมตริกที่อนุพันธ์ต่อเนื่องในR 2 m +1 [ 11 ]
ในขณะที่งานของ Nash ดำเนินอยู่ ทฤษฎีบทของเขาถือเป็นเรื่องแปลกประหลาดทางคณิตศาสตร์ ผลลัพธ์นั้นเองยังไม่พบการประยุกต์ใช้ที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม วิธีการพิสูจน์ของ Nash ได้รับการดัดแปลงโดยCamillo De Lellisและ László Székelyhidi เพื่อสร้างคำตอบที่มีความสม่ำเสมอต่ำ โดยมีพลังงานจลน์ ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ของสมการออยเลอร์จากการศึกษาทางคณิตศาสตร์ของกลศาสตร์ของไหลในเชิงวิเคราะห์ สมการออยเลอร์มีความคล้ายคลึงกันอย่างเป็นทางการกับสมการการฝังแบบไอโซเมตริก ผ่านความไม่เป็นเชิงเส้นกำลังสองในอนุพันธ์อันดับแรกของฟังก์ชันที่ไม่ทราบค่า[ 12 ]แนวคิดของการพิสูจน์ของ Nash ได้รับการสรุปโดยMikhael Gromovไปสู่หลักการของการบูรณาการแบบนูน โดยมี หลักการ hที่สอดคล้องกัน[ 13 ] Stefan MüllerและVladimír Šverákได้นำสิ่งนี้ไปใช้กับปัญหาที่สิบเก้าของ Hilbertโดยสร้างตัวลดค่าต่ำสุดของความสามารถในการหาอนุพันธ์ขั้นต่ำในแคลคูลัสของการแปรผัน[ 14 ]
ทฤษฎีบทการฝังตัวC k
ข้อความทางเทคนิคที่ปรากฏในเอกสารต้นฉบับของ Nash มีดังนี้: ถ้าMเป็นแมนิโฟลด์รีมันน์มิติm ที่กำหนด (วิเคราะห์หรืออยู่ในคลาส C k , 3 ≤ k ≤ ∞ ) แล้วจะมีจำนวนn อยู่ (โดยที่n ≤ m (3 m + 11)/2ถ้าMเป็นแมนิโฟลด์กระชับ และโดยที่n ≤ m ( m + 1)(3 m + 11)/2ถ้าMเป็นแมนิโฟลด์ไม่กระชับ) และการฝังแบบไอโซเมตริกf : M → R n (วิเคราะห์หรืออยู่ในคลาสC k เช่นกัน ) [ 15 ]นั่นคือfเป็นการฝังของ แมนิโฟลด์ C kและสำหรับทุกจุดpของMอนุพันธ์d f pเป็นแผนที่เชิงเส้นจาก ปริภูมิสัมผัสT p MไปยังR nที่เข้ากันได้กับผลคูณภายใน ที่กำหนด บนT p Mและผลคูณจุด มาตรฐาน ของR nในความหมายต่อไปนี้:
สำหรับเวกเตอร์ u , vทั้งหมดในT p Mเมื่อnมีค่ามากกว่า1/2m ( m + 1)นี่คือระบบ สมการ เชิงอนุพันธ์ย่อย (PDE)
ทฤษฎีบทการฝังตัวของแนชเป็นทฤษฎีบทแบบทั่วโลกในแง่ที่ว่าแมนิโฟลด์ทั้งหมดถูกฝังลงในR nทฤษฎีบทการฝังตัวแบบเฉพาะที่นั้นง่ายกว่ามากและสามารถพิสูจน์ได้โดยใช้ทฤษฎีบทฟังก์ชันโดยปริยายของแคลคูลัสขั้นสูงในบริเวณใกล้เคียงพิกัดของแมนิโฟลด์ การพิสูจน์ทฤษฎีบทการฝังตัวแบบทั่วโลกอาศัยทฤษฎีบทฟังก์ชันโดยปริยายของแนชสำหรับการฝังตัวแบบไอโซเมตริก ทฤษฎีบทนี้ได้รับการขยายความโดยผู้เขียนคนอื่นๆ อีกหลายคนไปยังบริบทที่เป็นนามธรรม ซึ่งรู้จักกันในชื่อทฤษฎีบทแนช-โมเซอร์แนวคิดพื้นฐานในการพิสูจน์ทฤษฎีบทฟังก์ชันโดยปริยายของแนชคือการใช้วิธีของนิวตันในการสร้างคำตอบ วิธีของนิวตันแบบมาตรฐานไม่สามารถลู่เข้าได้เมื่อนำไปใช้กับระบบ แนชใช้ตัวดำเนินการปรับเรียบที่กำหนดโดยการสังเคราะห์เพื่อทำให้การวนซ้ำของนิวตันลู่เข้า นี่คือวิธีของนิวตันที่มีการปรับสภาพภายหลัง ข้อเท็จจริงที่ว่าเทคนิคนี้สามารถให้คำตอบได้นั้น ถือเป็นทฤษฎีบทการมีอยู่ของคำตอบและมีความน่าสนใจในตัวเองอยู่แล้ว ในบริบทอื่นๆการลู่เข้าของวิธีการมาตรฐานของนิวตันนั้นได้รับการพิสูจน์แล้วก่อนหน้านี้โดยLeonid Kantorovitch
การขยายไปสู่กรณีแบบกึ่งรีมันน์และแบบลอเรนซ์
ปัญหาของการฝังตัวแบบไอโซเมตริกขยายไปสู่เมตริกแบบกึ่งรีมันน์ โดยธรรมชาติ นั่นคือเมตริกที่ไม่เสื่อมสภาพของดัชนีใดๆ ในปี พ.ศ. 2513 Greene [ 16 ]และ Clarke [ 17 ]ได้แสดงให้เห็นโดยอิสระว่าทฤษฎีบทการฝังตัวของ Nash สามารถขยายไปสู่เมตริกที่ไม่แน่นอน—และแม้แต่เมตริกที่เสื่อมสภาพ—โดยการลดปัญหาทางพีชคณิตไปสู่กรณีรีมันน์
โดยเฉพาะอย่างยิ่งแมนิโฟลด์ เรียบใดๆ ที่มีเมตริกแบบกึ่งรีมันน์สามารถฝังลงในปริภูมิแบบกึ่งยุคลิดได้แบบไอโซเมตริกสำหรับมิติและดัชนี ที่ใหญ่พอสมควร ผู้เขียนทั้งสองยังได้ปรับปรุงค่าแนชของเป็นฟังก์ชันของด้วย โดยกรีนใช้ทฤษฎีบทฟังก์ชันโดยปริยายตามที่ชวาร์ตซ์ (1960) [ 18 ] ได้กำหนดไว้ ในขณะที่คลาร์กใช้เทคนิคที่ได้รับแรงบันดาลใจจากคุยเปอร์ ( คุยเปอร์ 1955a , คุยเปอร์ 1955b )
ปัญหาที่เข้มงวดมากขึ้นเกิดขึ้นเมื่อดัชนีของพื้นที่กึ่งยุคลิดโดยรอบถูกกำหนดให้เท่ากับดัชนีของเมตริกสิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษกับลายเซ็นลอเรนซ์ (กรณี) ซึ่งการมีอยู่ของการฝังตัวเกี่ยวข้องกับเงื่อนไขความเป็นเหตุเป็นผล — คุณสมบัติที่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การแปลงคอนฟอร์มอล Müller และ Sánchez (2011) [ 19 ]ได้เสนอวิธีแก้ปัญหาที่สมบูรณ์สำหรับปัญหานี้:
(1) เกณฑ์การฝังแบบไอโซเมตริก: แมนิโฟลด์ลอเรนซ์สามารถฝังแบบไอโซเมตริกในปริภูมิเวลาลอเรนซ์-มินคอฟสกีได้ก็ต่อเมื่อมันยอมรับฟังก์ชันเวลาที่มีความชันสูง ซึ่งเป็นฟังก์ชันเรียบที่มีเกรเดียนต์ที่สอดคล้องกับ:
- ความจำเป็น:หากมีการฝังตัวดังกล่าวอยู่ การจำกัดพิกัดเวลาตามธรรมชาติของจะส่งผลให้ฟังก์ชันเวลามีความชันสูง
- ความเพียงพอ:สิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์โดยการใช้การฝังแบบแนชกับเมตริกแบบรีมันน์ที่สร้างขึ้นโดยการกลับเครื่องหมายของเมตริกแบบลอเรนซ์ในทิศทางภายในการแยกส่วนเชิงตั้งฉาก
ข้อสังเกต:
- การมีอยู่ของสิ่งนี้บ่งชี้ว่าสิ่งนี้สามารถกำหนดทิศทางตามเวลาได้
- ทำหน้าที่เป็นฟังก์ชันเชิงเวลาสำหรับปริภูมิเวลาที่ได้มาจากการกำหนดทิศทางเวลา เพื่อให้มุ่งไปสู่อดีต ด้วยเหตุนี้ ปริภูมิเวลานี้จึงมีเสถียรภาพในเชิงสาเหตุ
- แม้ว่าปริภูมิเวลาเชิงสาเหตุที่เสถียรจะไม่ทั้งหมดจะยอมรับฟังก์ชันเวลาที่ชัน แต่ปริภูมิเวลาเชิงสาเหตุทั้งหมดก็ยอมรับเมตริกเชิงคอนฟอร์มัลที่ยอมรับฟังก์ชันดังกล่าวได้ ดังนั้น ปริภูมิเวลาเชิงสาเหตุที่เสถียรทั้งหมดจึงสามารถฝังตัวเชิงคอนฟอร์มัลได้ในปริภูมิเวลาเชิงสาเหตุเชิงปริภูมิเวลา สำหรับค่า n ที่มีขนาดใหญ่
(2) ความเป็นไฮเปอร์โบลิกทั่วโลก: ปริภูมิเวลาไฮเปอร์โบลิกทั่วโลก ใดๆยอมรับฟังก์ชันเวลาที่ชัน
ผลลัพธ์นี้ได้มาจากการปรับปรุงเทคนิคที่ Bernal และ Sánchez (2005) นำเสนอเพื่อสร้างฟังก์ชันเวลาของ Cauchy ฟังก์ชันเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อพิสูจน์การมีอยู่ของการแยกแบบ Bernal–Sánchez ในตอนแรก Müller และ Sánchez ได้ขยายสิ่งนี้เพื่อพิสูจน์การมีอยู่ของฟังก์ชันเวลาของ Cauchy ที่มีความชันสูง ซึ่งรับประกันทั้งการแยกและการฝังแบบไอโซเมตริกไปพร้อมกัน
ข้อสังเกต:
- คุณสมบัติเชิงคอนฟอร์มอลเมตริกทั้งหมดที่สอดคล้องกับเมตริกไฮเปอร์โบลิกทั่วโลกจะยังคงเป็นไฮเปอร์โบลิกทั่วโลก และด้วยเหตุนี้จึงสามารถฝังตัวแบบไอโซเมตริกในปริภูมิเวลาไฮเปอร์โบลิกทั่วโลกได้ คุณสมบัตินี้เป็นลักษณะเฉพาะของไฮเปอร์โบลิกทั่วโลก กล่าวคือ ปริภูมิเวลาไฮเปอร์โบลิกที่มีเสถียรภาพเชิงสาเหตุแต่ไม่ใช่ไฮเปอร์โบลิกทั่วโลกใดๆ ก็ตาม จะมีเมตริกเชิงคอนฟอร์มอลที่ไม่สามารถฝังตัวแบบไอโซเมตริกในปริภูมิเวลาไฮเปอร์โบลิกทั่วโลกใดๆได้
- หมายเหตุทางประวัติศาสตร์แม้ว่า Clarke (1970) จะอ้างผลลัพธ์ (2) ในตอนแรก แต่ Müller และ Sánchez (2011) ได้แสดงให้เห็นในภาคผนวกของพวกเขาว่าเทคนิคของ Clarke มีช่องว่าง แนวทางของพวกเขาซึ่งแตกต่างกันโดยพื้นฐาน สอดคล้องกับวิธีแก้ปัญหา "ปัญหาพื้นบ้าน" ที่มีมายาวนานเกี่ยวกับการแบ่งแยกของ Geroch
ดูเพิ่มเติม
- ทฤษฎีบทการแทน – การพิสูจน์ว่าโครงสร้างทุกโครงสร้างที่มีคุณสมบัติบางอย่างจะสมสัณฐานกับโครงสร้างอื่น
- ทฤษฎีบทการฝังตัวของวิทนีย์ – ทฤษฎีบทในโทโพโลยีเชิงอนุพันธ์
- ทฤษฎีบทการจุ่มของวิทนีย์ – ทฤษฎีบทในโทโพโลยีเชิงอนุพันธ์
- ทฤษฎีบทของทาเกนส์ – เงื่อนไขที่ระบบอลวนสามารถสร้างขึ้นใหม่ได้โดยการสังเกต
- การลดมิติแบบไม่เชิงเส้น – การฉายภาพข้อมูลลงบนแมนิโฟลด์ที่มีมิติต่ำกว่า
- พื้นที่สากล
การอ้างอิง
- ^เทย์เลอร์ 2011 , หน้า 147–151.
- ^ Eliashberg & Mishachev 2002 , บทที่ 21; Gromov 1986 , ส่วนที่ 2.4.9.
- ^แนช 1954
- ↑ไคเปอร์ 1955a ;ไคเปอร์ 1955b .
- ↑โคบายาชิและโนมิซุ 1969 , หมายเหตุ 18.
- ↑โคบายาชิและโนมิซุ 1969 , ทฤษฎีบทที่ 7.5.3.
- ↑โคบายาชิและโนมิสึ 1969 , ข้อพิสูจน์ที่ 7.4.8.
- ↑โคบายาชิและโนมิสึ 1969 , ข้อพิสูจน์ VII.5.4 และหมายเหตุ 15
- ↑โคบายาชิและโนมิซุ 2512ทฤษฎีบทที่ 7.5.6
- ↑บูราโก & ซัลกัลเลอร์ 1988 , ข้อพิสูจน์ 6.2.2.
- ^แนช 1954 , หน้า 394–395.
- ↑เดอ เลลิส & เซเคลีฮิดี 2013 ;อิเซตต์ 2018 .
- ^ Gromov 1986 , ส่วนที่ 2.4.
- ^ Müller & Šverák 2003 .
- ^ แน ช 1956
- ^กรีน 1970
- ^คลาร์ก 1970
- ^ชวาร์ตซ์ 1960
- ^มุลเลอร์ แอนด์ ซานเชซ 2011
เอกสารอ้างอิงทั่วไปและเอกสารอ้างอิงที่อ้างถึง
- บูราโก, ยู. ง. ; ซัลกัลเลอร์, เวอร์จิเนีย (1988) อสมการเรขาคณิต กรุนเดิลเริน เดอร์ มาเทมาติเชน วิสเซนชาฟเทิน ฉบับที่ 285. แปลจากภาษารัสเซียโดย AB Sosinskiĭ เบอร์ลิน: สปริงเกอร์-แวร์แลก . ดอย : 10.1007/978-3-662-07441-1 . ไอเอสบีเอ็น 3-540-13615-0MR 0936419
- De Lellis, คามิลโล ; Székelyhidi, László Jr. (2013) "การไหลออยเลอร์ต่อเนื่องแบบกระจาย" สิ่งประดิษฐ์ทางคณิตศาสตร์ . 193 (2): 377– 407. arXiv : 1202.1751 . Bibcode : 2013InMat.193..377D . ดอย : 10.1007/s00222-012-0429-9 . นาย 3090182 . S2CID 2693636 .
- Eliashberg, Y. ; Mishachev, N. (2002). บทนำสู่หลักการ h . การศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาทางคณิตศาสตร์ . เล่มที่ 48. พรอวิเดนซ์, โรดไอส์แลนด์: สมาคมคณิตศาสตร์อเมริกัน . doi : 10.1090/gsm/048 . ISBN 0-8218-3227-1. MR 1909245 .
- Greene, Robert E. ; Jacobowitz, Howard (1971). "การฝังไอโซเมตริกเชิงวิเคราะห์". Annals of Mathematics . ชุดที่สอง. 93 (1): 189– 204. doi : 10.2307/1970760 . JSTOR 1970760 . MR 0283728 .
- กรอมอฟ, มิคาเอล (1986) ความสัมพันธ์เชิงอนุพันธ์ บางส่วน Ergebnisse der Mathematik และ ihrer Grenzgebiete (3) ฉบับที่ 9. เบอร์ลิน: สปริงเกอร์-แวร์แลก . ดอย : 10.1007/978-3-662-02267-2 . ไอเอสบีเอ็น 3-540-12177-3MR 0864505
- กุนเธอร์, แมทเธียส (1989) "Zum Einbettungssatz von J. Nash" [เกี่ยวกับทฤษฎีบทการฝังของ J. Nash] Mathematische Nachrichten (ภาษาเยอรมัน) 144 (1): 165– 187. ดอย : 10.1002/mana.19891440113 . คุณ 1037168 .
- Isett, Philip (2018). "การพิสูจน์สมมติฐานของ Onsager" . Annals of Mathematics . ชุดที่สอง. 188 (3): 871– 963. arXiv : 1608.08301 . doi : 10.4007/annals.2018.188.3.4 . MR 3866888 . S2CID 119267892 . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2022-10-11 . สืบค้นเมื่อ2022-05-06 .
- โคบายาชิ, โชชิจิ ; โนมิซุ, คัตสึมิ (1969). พื้นฐานของเรขาคณิตเชิงอนุพันธ์ เล่มที่ 2.บทความวิชาการระหว่างวิทยาศาสตร์ในคณิตศาสตร์บริสุทธิ์และประยุกต์ เล่มที่ 15. พิมพ์ซ้ำในปี 1996. นิวยอร์ก-ลอนดอน: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-15732-5MR 0238225
- Kuiper, Nicolaas H. (1955a). "เกี่ยวกับ การฝัง C 1 -isometric I". Indagationes Mathematicae (Proceedings) . 58 : 545– 556. doi : 10.1016/S1385-7258(55)50075-8 . MR 0075640 .
- ไคเปอร์, นิโคลาส เอช. (1955b) "บนC 1 -การฝังภาพสามมิติ II" Indagationes Mathematicae (การดำเนินการ) . 58 : 683– 689. ดอย : 10.1016/S1385-7258(55)50093-X . คุณ 0075640 .
- Müller, S. ; Šverák, V. (2003). "การอินทิเกรตแบบนูนสำหรับแผนที่ลิปชิตซ์และตัวอย่างค้านต่อความสม่ำเสมอ" . Annals of Mathematics . ชุดที่สอง. 157 (3): 715– 742. arXiv : math/0402287 . doi : 10.4007/annals.2003.157.715 . MR 1983780 . S2CID 55855605 .
- Nash, John (1954). " C 1การฝังไอโซเมตริก". Annals of Mathematics . ชุดที่สอง. 60 (3): 383– 396. doi : 10.2307/1969840 . JSTOR 1969840 . MR 0065993 .
- Nash, John (1956). "ปัญหาการฝังตัวสำหรับแมนิโฟลด์แบบรีมันน์". Annals of Mathematics . ชุดที่สอง. 63 (1): 20– 63. doi : 10.2307/1969989 . JSTOR 1969989 . MR 0075639 .(ข้อผิดพลาด: [1] )
- Nash, J. (1966). "ความเป็นเชิงวิเคราะห์ของคำตอบของปัญหาฟังก์ชันโดยปริยายที่มีข้อมูลเชิงวิเคราะห์" Annals of Mathematics . ชุดที่สอง. 84 (3): 345– 355. doi : 10.2307/1970448 . JSTOR 1970448 . MR 0205266 .
- เทย์เลอร์, ไมเคิล อี. (2011). สมการเชิงอนุพันธ์ย่อย III. สมการไม่เชิงเส้น . วิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์ประยุกต์. เล่มที่ 117 (ฉบับพิมพ์ครั้งที่สองของฉบับพิมพ์ครั้งแรกปี 1996). นิวยอร์ก: สปริงเกอร์ . doi : 10.1007/978-1-4419-7049-7 . ISBN 978-1-4419-7048-0. MR 2744149 .
- Bernal, AN; Sánchez, M. (2005). "ความเรียบของฟังก์ชันเวลาและการแยกเมตริกของปริภูมิเวลาไฮเปอร์โบลิกทั่วโลก" Communications in Mathematical Physics . 257 : 43– 50. arXiv : gr-qc/0401112 . doi : 10.1007/s00220-005-1346-1 .
- Clarke, CJS (1970). "เกี่ยวกับการฝังไอโซเมตริกทั่วโลกของแมนิโฟลด์แบบซูโดรีมันน์". วารสาร Proceedings of the Royal Society of London. Series A. 314 : 417– 428. MR 0259813 .
- Greene, RE (1970). การฝังแบบไอโซเมตริกของแมนิโฟลด์แบบรีมันน์และแบบซูโดรีมันน์ . บันทึกของสมาคมคณิตศาสตร์อเมริกัน, ฉบับที่ 97. พรอวิเดนซ์, โรดไอแลนด์: สมาคมคณิตศาสตร์อเมริกัน.
- Müller, O.; Sánchez, M. (2011). "Lorentzian manifolds isometrically embeddable in L N ". Transactions of the American Mathematical Society . 363 : 5367– 5379.
- Schwartz, JT (1960). "เกี่ยวกับทฤษฎีบทฟังก์ชันโดยนัยของ Nash" การสื่อสารเกี่ยวกับคณิตศาสตร์บริสุทธิ์และประยุกต์ 13 : 509– 530 .
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ทฤษฎีบทการฝังตัวของแนช
ทฤษฎีบท การฝังตัวของแนช (หรือ ทฤษฎีบทการฝังตัว ) ซึ่งตั้งชื่อตาม จอห์น ฟอร์บส์ แนช จูเนียร์ กล่าวว่า แมนิโฟลด์แบบรีมันน์ ทุกอัน สามารถ ฝัง ตัวแบบไอโซเมตริกในปริภูมิ ยูคลิด...
ทฤษฎีบทแนช-คูเปอร์ ( ทฤษฎีบทการฝังตัว C 1 )
กำหนดให้แมนิโฟลด์รีมันน์มิติ m ( M , g ) การ ฝังแบบไอโซเมตริก คือ การฝังเชิงโทโพโลยี ที่อนุพันธ์ต่อเนื่อง f : M → R n โดยที่ พูลแบ็ก ของเมตริกยุคลิดเท่ากับ g ในเชิงวิเคราะห์ อาจมองได้ (เทียบกับ แผนภูมิพิกัด เรียบ x ) ว่าเป็นระบบของ 1 / 2 m ( m + 1)...
ทฤษฎีบทการฝังตัว C k
ข้อความทางเทคนิคที่ปรากฏในเอกสารต้นฉบับของ Nash มีดังนี้: ถ้า M เป็นแมนิโฟลด์รีมันน์มิติ m ที่กำหนด (วิเคราะห์หรืออยู่ในคลาส C k , 3 ≤ k ≤ ∞ ) แล้วจะมีจำนวน n อยู่ (โดยที่ n ≤ m (3 m + 11)/2 ถ้า M เป็นแมนิโฟลด์กระชับ และโดยที่ n ≤ m ( m + 1)(3 m + 11)/2 ถ้า M...
การขยายไปสู่กรณีแบบกึ่งรีมันน์และแบบลอเรนซ์
ปัญหาของการฝังตัวแบบไอโซเมตริกขยายไปสู่ เมตริกแบบกึ่งรีมันน์ โดยธรรมชาติ นั่นคือเมตริกที่ไม่เสื่อมสภาพของดัชนีใดๆ ในปี พ.ศ.