The reduction of the degree of integrals of hamiltonian systems with the help of billiards

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In the theory of integrable Hamiltonian systems with two degrees of freedom there are widely known integrable systems whose integrals have a high degree, namely 3 and 4: the Kovalevskaya system and its generalizations - the Kovalevskaya - Yahya system and the Kovalevskaya system on the Lie algebra so(4), Goryachev-Chaplygin-Sretensky, Sokolov and Dullin-Matveyev. The article shows that using integrable billiards bounded by arcs of confocal quadrics decreases the degree of integrals 3 and 4 of these systems fo some isoenergy 3-surfaces. Moreover, the integrals of degree 3 and 4 reduce to the same canonical quadratic integral on billiards.

About the authors

V. V. Vedyushkina

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: arinir@yandex.ru
Russian Federation, 1, Leninskie gory, Moscow, 119991

A. T. Fomenko

Lomonosov Moscow State University

Email: atfomenko@mail.ru

Academician of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, 1, Leninskie gory, Moscow, 119991

References

  1. Болсинов А.В., Фоменко А.Т. Интегрируемые гамильтоновы системы. Геометрия, топология, классификация. Т. 1, 2. Ижевск: РХД, 1999.
  2. Болсинов А.В., Фоменко А.Т. Геодезические потоки на сфере, порожденные системами Горячева-Чаплыгина и Ковалевской в динамике твердого тела. // Мат. заметки. 1994. Т. 56. № 2. С. 139-142.
  3. Болсинов А.В., Фоменко А.Т., Козлов В.В. Принцип Мопертюи и геодезические потоки на сфере, возникающие из интегрируемых случаев динамики твердого тела // УМН, 1995. Т. 50. В. 3. С. 3-32.
  4. Фоменко А.Т., Цишанг Х. Топологический инвариант и критерий эквивалентности интегрируемых гамильтоновых систем с двумя степенями свободы // Изв. АН СССР. 1990. Т. 54. № 3. С. 546-575.
  5. Oshemkov A.A. Fomenko Invariants for the Main Integrable Cases of the Rigid Body Motion Equations.// Adv. Soviet Math. 1991. V. 6. P. 67-146.
  6. Ведюшкина В.В. Инварианты Фоменко-Цишанга топологических биллиардов // Мат. сб. 2019. Т. 3. № 3.
  7. Фокичева В.В., Фоменко А.Т. Интегрируемые биллиарды моделируют важные интегрируемые случаи динамики твердого тела // ДАН. 2015. Т. 465. № 2. С. 150-153.
  8. Козлов В.В., Трещев Д.В. Биллиарды. Генетическое введение в динамику систем с ударами. М.: Изд­во МГУ, 1991.
  9. Ведюшкина В.В., Фоменко А.Т., Харчева И.С. Моделирование невырожденных бифуркаций замыканий решений интегрируемых систем с двумя степенями свободы интегрируемыми топологическими биллиардами // ДАН. 2018. Т. 497. № 6. С. 607-610.
  10. Славина Н.С. Классификация семейства систем Ковалевской-Яхьи c точностью до лиувиллевой эквивалентности // ДАН. 2013. Т. 452. № 3. С. 252-255.
  11. Кибкало В.А. Топологическая классификация слоений Лиувилля для интегрируемого случая Ковалевской на алгебре Ли so(4) // Мат. сб. 2019. Т. 210. № 5. С. 3-40.
  12. Морозов П.В. Топология слоений Лиувилля случаев интегрируемости Стеклова и Соколова уравнений Киркгофа // Мат. сб. 2004. Т. 195. № 3. С. 69-114.
  13. Москвин А.Ю. Топология слоения Лиувилля интегрируемого случая Дуллина-Матвеева на двумерной сфере // Мат. сб. 2008. Т. 199. № 3. С. 95-132.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies