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Integrabilidade segundo Darboux de sistemas que descrevem aplicações harmônicas.

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dc.creator Arouca, Igor Barbosa
dc.date.accessioned 2024-10-22T12:42:05Z
dc.date.available 2024-10-22T12:42:05Z
dc.date.issued 2024-06-28
dc.identifier.citation AROUCA, Igor Barbosa. Integrabilidade segundo Darboux de sistemas que descrevem aplicações harmônicas. 2024. 109 f. Dissertação (Mestrado em Matemática) - Instituto de Matemática e Estatística - IME, Universidade Federal da Bahia, Salvador (Bahia), 2024. pt_BR
dc.identifier.uri https://repositorio.ufba.br/handle/ri/40468
dc.description.abstract This work aims to study the Darboux integrability of some Euler-Lagrange exterior differential systems that geometrically describe harmonic maps. In particular, we consider harmonic maps from the 2-dimensional Minkowski space to 2-dimensional Riemannian manifolds and prove that locally and up to isometries, there are only four such systems that are Darboux integrable up to 1-prolongation. Therefore, we classify, up to point transformations, the corresponding hyperbolic systems of Euler-Lagrange partial differential equations. The work is subdivided into five chapters. Chapter 1 reviews the main preliminaries, including the theory of bundles, jet spaces, and exterior differential systems. In particular, we present the notion of Darboux integrability of an exterior differential system. Chapter 2 presents the Poincaré-Cartan variational formalism, introducing fundamental concepts for this study, including multi-contact geometry and the Poincaré-Cartan form. In Chapter 3, we calculated the Euler-Lagrange exterior differential system for harmonic maps between pseudo-Riemannian manifolds. In Chapter 4, we restrict and adapt the calculations from Chapter 3 to harmonic maps from 2-dimensional Minkowski space to 2-dimensional Riemannian manifolds. We then study the Darboux integrability of Euler-Lagrange exterior differential systems describing such maps and find conditions for this kind of integrability in terms of the Gauss curvature of the codomain manifolds. Finally, in Chapter 5, elucidating the classification results obtained by R.Ream, J.N. Clelland and P.J. Vassiliou, we classify the metrics and systems of differential equations of the corresponding harmonic applications, whose Euler-Lagrange exterior differential systems are Darboux integrable up to 1-prolongation. pt_BR
dc.description.sponsorship Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal da Bahia pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Integrabilidade segundo Darboux pt_BR
dc.subject Aplicações harmônicas pt_BR
dc.subject Sistemas diferenciais exteriores pt_BR
dc.subject Formalismo variacional de Poincaré-Cartan pt_BR
dc.subject.other Wave maps pt_BR
dc.subject.other Darboux Integrability pt_BR
dc.subject.other Poincaré-Cartan variational formalism pt_BR
dc.subject.other Harmonic maps pt_BR
dc.title Integrabilidade segundo Darboux de sistemas que descrevem aplicações harmônicas. pt_BR
dc.title.alternative Darboux integrability of systems describing harmonic applications. pt_BR
dc.type Dissertação pt_BR
dc.publisher.program Pós-Graduação em Matemática (PGMAT)  pt_BR
dc.publisher.initials UFBA pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA pt_BR
dc.contributor.advisor1 Ferraioli, Diego Catalano
dc.contributor.advisor1ID https://orcid.org/0000-0002-5684-0493 pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/0933024387560352 pt_BR
dc.contributor.referee1 Ferraioli, Diego Catalano
dc.contributor.referee1ID https://orcid.org/0000-0002-5684-0493 pt_BR
dc.contributor.referee1Lattes http://lattes.cnpq.br/0933024387560352 pt_BR
dc.contributor.referee2 Mandolesi, André Luís Godinho
dc.contributor.referee2ID https://orcid.org/0000-0002-5329-7034 pt_BR
dc.contributor.referee2Lattes http://lattes.cnpq.br/1025347202189826 pt_BR
dc.contributor.referee3 Silva, Tarcísio Castro
dc.contributor.referee3ID https://orcid.org/0000-0001-9605-9311 pt_BR
dc.contributor.referee3Lattes http://lattes.cnpq.br/5101317136773139 pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/6524923752008346 pt_BR
dc.description.resumo O objetivo deste trabalho é estudar a integrabilidade segundo Darboux de alguns sistemas diferenciais exteriores de Euler-Lagrange que geometricamente descrevem aplicações harmônicas. Em particular, consideramos as aplicações harmônicas do espaço de Minkowski bidimensional para variedades Riemannianas bidimensionais e provamos que, localmente, e a menos de isometrias, os sistemas deste tipo que são integráveis segundo Darboux com até 1-prolongamento são somente 4. Classificamos portanto, a menos de transformações de ponto, os correspondentes sistemas hiperbólicos de equações diferenciais a derivadas parciais de Euler-Lagrange. O trabalho se subdivide em cinco capítulos. No Capítulo 1, revisamos as principais preliminares, dentre as quais a teoria dos fibrados, dos espaços de jatos e dos sistemas diferenciais exteriores. Em particular, apresentamos a noção de integrabilidade segundo Darboux de um sistema diferencial exterior. No Capítulo 2, apresentamos o formalismo variacional de Poincaré-Cartan, introduzindo conceitos fundamentais para este estudo, dentre os quais a geometria de multicon- tato e a forma de Poincaré-Cartan. No Capítulo 3, calculamos o sistema diferencial exterior de Euler-Lagrange para aplicações harmônicas entre variedades pseudo-Riemannianas. No Capítulo 4, restringimos e adaptamos os cálculos do Capítulo 3 às aplicações harmônicas do espaço de Minkowski bidimensional para variedades Riemannianas bidimensionais. Estudamos então a integrabilidade segundo Darboux dos sistemas diferenciais exteriores de Euler-Lagrange que descrevem essas aplicações, e encontramos assim condições para a integrabilidade segundo Darboux desses sistemas em termos da curvatura de Gauss das variedades de contradomínio das aplicações harmônicas. Finalmente, no Capítulo 5, elucidando os resultados de classi- ficação obtidos por R.Ream, J.N. Clelland e P.J. Vassiliou, classificamos as métricas e os sistemas de equações diferenciais das correspondentes aplicações harmônicas, para os quais os sistemas diferenciais exteriores de Euler-Lagrange são integráveis segundo Darboux com até 1-prolongamento. pt_BR
dc.publisher.department Instituto de Matemática pt_BR
dc.type.degree Mestrado Acadêmico pt_BR


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