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Invariant submanifolds of conformal sympletic dynamics

Arnaud, Marie-Claude; Féjoz, Jacques (2021), Invariant submanifolds of conformal sympletic dynamics. https://basepub.dauphine.psl.eu/handle/123456789/22614

View/Open
invariantsubmanifoldsinconformalsymplecticdynamics8_(1).pdf (414.1Kb)
Type
Document de travail / Working paper
External document link
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03372201
Date
2021
Series title
Cahier de recherche CEREMADE, Université Paris Dauphine-PSL
Published in
Paris
Pages
11
Metadata
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Author(s)
Arnaud, Marie-Claude
Institut de Mathématiques de Jussieu - Paris Rive Gauche [IMJ-PRG (UMR_7586)]
Féjoz, Jacques
CEntre de REcherches en MAthématiques de la DEcision [CEREMADE]
Abstract (FR)
On étudie les sous-variétés invariantes des dynamiques conformément symplectiques d'une variétés symplectique (M, ω) de dimension ≥4. Cette classe de systèmes est une extension 1-dimensionnelle des systèmes dynamiques symplectiques pour laquelle la forme symplectique est multipliée par une constante. Dans ce contexte, on s'intéresse tout d'abord à la relation entre la ω-isotropie d'une variété invariante N et l'entropie de la dynamique dessus. L'inégalité de Yomdin est un argument central de notre étude et un de ses raffinements obtenu en utilisant que les entropies locales n'ont pas d'effet transversalement au feuilletage caractéristique de N. Quand (M, ω) est exact et N est isotrope, on montre aussi que N est exacte pour une certaine primitive de ω, sous la condition que la dynamiques agit trivialement sur la cohomologie de degré 1 de N. Cette conclusion s'étend partiellement au cas où N a une orbite relativement compacte. On prouve finalement l'unicité de la variété invariante N quand M est un fibré cotangent, pourvu que la dynamique soit hamiltoniennement isotope à l'identité. Dans le cas du fibré cotangent d'un tore, un théorème de Shelukhin nous permet de conclure que N est unique même parmi les sous-variétés d'orbites relativement compactes.
Abstract (EN)
We study invariant manifolds of conformal symplectic dynamical systems on a symplectic manifold (M, ω) of dimension ≥4. This class of systems is the 1-dimensional extension of symplectic dynamical systems for which the symplectic form is transformed colinearly to itself. In this context, we first examine how the ω-isotropy of an invariant manifold N relates to the entropy of the dynamics it carries. Central to our study is Yomdin's inequality, and a refinement obtained using that the local entropies have no effect transversally to the characteristic foliation of N. When (M, ω) is exact and N is isotropic, we also show that N must be exact for some choice of the primitive of ω, under the condition that the dynamics acts trivially on the cohomology of degree 1 of N. The conclusion partially extends to the case when N has a relatively compact one-sided orbit. We eventually prove the uniqueness of invariant submanifolds N when M is a cotangent bundle, provided that the dynamics is isotopic to the identity among Hamiltonian diffeomorphisms. In the case of the cotangent bundle of the torus, a theorem of Shelukhin allows us to conclude that N is unique even among submanifolds with compact orbits.
Subjects / Keywords
invariant manifold; Lagrangian submanifold; exactness; entropy; isotropy; conformal symplectic dynamics

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