Graduação em Matemática

Espectro do operador de Laplace em grupos de Lie: uma interação entre EDP e álgebra.

Ministrante: Marcus Antônio Mendonça Marrocos
Universidade Federal de São Carlos

Datas: 08/10, 09/10 e 10/10
Horário: das 08:00 às 09:00 horas

Local: Auditório DM

Resumo:

Teoria espectral é um campo multifacetado com aplicações em diversas áreas da Matemática e das Ciências Naturais. Fenômenos físicos como propagação de onda e do calor são modelados pelo operador de Laplace, e o conhecimento de seus autovalores é essencial na compreensão desses modelos. Na Mecânica Quântica, por exemplo, o modelo do atomo de hidrogênio é descrito pela equação de Schrodinger

\frac{\partial}{\partial t}\psi=i\mathcal{H}\psi, 

onde o Hamiltoniano é dado por  e \psi:\mathbb{R}^3\rightarrow\mathbb{C} é a função onda. Os autovalores de \mathcal{H} estão relacionados aos níveis de energia do átomo. Um aspecto interessante deste modelo é que os autovalores de \mathcal{H} coincidirem com os autovalores de \Delta^{-1} em \mathbb{S}^3. Este exemplo destaca a importância de resolver o problema espectral para o operador de Laplace em \mathbb{S}^3.

Neste mini curso, veremos como a estrutura de grupo de Lie de \mathbb{S}^3 é crucial para a obtenção dos autovalores do operador de Laplace, revelando uma relação profunda entre operadores diferenciais e grupos e álgebras de Lie. De fato, ao equipar um grupo de Lie compacto com uma métrica Riemanniana biinvariante, o espectro de \Delta depende essencialmente do grupo em questão. Discutiremos também casos particulares do círculo e toro n-dimensional dentre outros, que ilustram essa interação entre a geometria do grupo e o comportamento do espectro do Laplaciano.   
© 2018 Graduação em Matemática - UFSCar - Rod. Washington Luís, Km 235 - São Carlos, SP - Brasil - 13565-905