Simetrías y reducciones en la teoría de Hamilton-Jacobi

13 September, 2016
La llamada teoría de reducción es una de las técnicas más antiguas y fructíferas de la mecánica geométrica. Dado un sistema mecánico, este método, permite reducir su número de variables, simplificando las ecuaciones en consecuencia. Adicionalmente, permite la utilización de métodos numéricos geométricos. En un artículo publicado el pasado mes de agosto en el Journal de Mathématiques Pures et Appliquéese, los investigadores del Instituto de Ciencias Matemáticas Manuel de León, David Martín de Diego y Miguel Vaquero abordan de un modo sistemático la teoría de la reducción de una ecuación de especial importancia en la mecánica: la ecuación de Hamilton-Jacobi.La teoría de Hamilton-Jacobi juega un papel central en la descripción de la mecánica. Citando al famoso matemático V. I. Arnold:

“La técnica de funciones generatrices para transformaciones canónicas, desarrolladas por Hamilton y Jacobi, es el método más potente conocido para integrar las ecuaciones diferenciales de la dinámica”

Con este propósito los autores se preguntan si dicha teoría puede ser combinada con la teoría de Hamilton-Jacobi y así obtener nuevos resultados basándose en ella. Además proponen una aproximación novedosa, suficientemente general para incluir resultados previos, pero al mismo tiempo para recoger otros nuevos y dar interesantes aplicaciones. En concreto, el artículo estudia en el marco de la geometría simpléctica, la reducción y reconstrucción de la ecuación de Hamilton-Jacobi con simetrías.

La revista en la que aparecen los resultados es una de las más prestigiosas de matemáticas: Journal de Mathématiques Pures et Appliquées. Publica artículos desde 1836, siendo el segunda revista matemática más antigua del mundo. Fundada por Joseph Liouville, ha sido dirigida por los matemáticos franceses más prestigiosos, entre otros, Jean Leray, Jacques-Louis Lions, Paul Malliavin y actualmente, el medallista Fields, Pierre-Louis Lions.

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