Introduction Classification Orbites denses
Syst`emes Dynamiques et Applications
En g´eom´etrie et en th´eorie des nombres
MAT 551
J´erˆome Buzzi (CNRS & Universit´e Paris-Sud)
http://jbuzzi.wordpress.com/teaching
Amphi 2
Dynamique topologique
21 septembre 2011
Ecole polytechnique
Introduction Classification Orbites denses
Syst`emes dynamiques topologiques
D´efinition
(X,T, φ)(ou simplement φ)syst`eme dynamique topologique:
X espace m´etrique compact
T semi-groupe topologique
φ:T×XX application continue
Exemples
1. Rα:R/ZR/Z, x 7→ x+α(αR/Z)
2. TN:R/ZR/Z, x 7→ Nx (N N)
3. A:GG, x 7→ g(x)avec G groupe m´etrique compact,
gG et αAut(G)
4. tout flot peservant une partie compacte d’une vari´et´e
5. mais pas l’application de Gauss, mˆeme sur R/Z
Remarque: pour nous T=R,Zou N
Introduction Classification Orbites denses
Conjugaison topologique
D´efinition
(X,T, φ)et (Y,T, ψ)syst`emes dynamiques topologiques sont:
topologiquement conjugu´es s’il existe h :XY :
h hom´eomorphisme
hφ(t,x) = ψ(t,h(x)) pour tout (t,x)T×X
topologiquement semi-conjugu´es s’il existe h :XY :
h continue et surjective (X extension, Y facteur)
hφ(t,x) = ψ(t,h(x)) pour tout (t,x)T×X
Remarques
conjugaison = ´equivalence
semi-conjugaison = pe-ordre (mais ´equivalence faible 6=
conjugaison!)
Introduction Classification Orbites denses
Classification topologique
I:C X, avec Cclasse de syst`emes dynamiques topologiques
D´efinition
Iinvariant topologique dans Csi:
φ, ψ ∈ C φψ=⇒ I(φ) = I(ψ)
Iinvariant topologique complet dans Csi:
φ, ψ ∈ C φψ⇒ I(φ) = I(ψ)
Exemples
spectre topologique:
σtop(φ) = {λC:fC0(X)fφt=eλtf6= 0}
C:= {Rα:αR},I(Rα) := {k±α:kZ}
spectre p´eriodique: σper (φ) := {tT:xXφt(x) = x}
C:= {TN:N1},I(T) := #Fix(T)
Introduction Classification Orbites denses
Semi-conjugaison topologique
f:R/ZR/ZC0avec f(0) = 0
!F:RRC0telle que F(0) = 0, π(F(x)) = f(π(x))
Exercice
f est une extension topologique de D :R/ZR/Z
D(x) = (deg f)x avec deg f:= F(1) F(0)
Montrer que cette extension peut ˆetre non-triviale
Indication
Consid´erer
F(h) = D1(Id + h)FId
sur C0
per (R) muni de khk:= supx|h(x)|.
Exercice
Le degr´e est-il un invariant topologique complet parmi les
f:R/ZR/ZC0avec f (0) = 0?
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