Главная > ЭРГОДИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ(В.И.Арнольд, А.Авец)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Рассмотрим снова динамическую систему из примера 1.16. Пусть $M-\operatorname{тop}\{(x, y)(\bmod 1)\}$, снабженный мерой $d x d y$, автоморфизм $\varphi$ имеет вид
\[
\varphi(x, y)=(x+y, x+2 y) \quad(\bmod 1) .
\]

На плоскости $(x, y)$ это линейное преобразование с матрицей $\widetilde{\varphi}=$ $=\left(\begin{array}{ll}1 & 1 \\ 1 & 2\end{array}\right)$. Эта матрица имеет два собственных значения: $0<\lambda_{2}<1<\lambda_{1}$. Прямая:
\[
\left\{\begin{array}{l}
x=s, \\
y=\left(\lambda_{2}-1\right) s, \quad s \in \mathbb{R}
\end{array}\right.
\]

в плоскости $(x, y)$ инвариантна относительно $\tilde{\varphi}$. Следовательно, кривая $\gamma$ :
\[
\left\{\begin{array}{l}
x=s \quad(\bmod 1), \\
y=\left(\lambda_{2}-1\right) s(\bmod 1),
\end{array}\right.
\]

на торе $M$ инвариантна относительно $\varphi$.
Так как число $\lambda_{2}-1$ иррационально, кривая $\gamma$ плотна на $M$ (теорема Якоби, приложение 1). С другой стороны, если $m=(x, y)$ – точка кривой $\gamma$, то
\[
\varphi^{n}(m)=\left(\lambda_{2}^{n} x, \lambda_{2}^{n} y\right) \quad(\bmod 1) .
\]

Так как $0<\lambda_{2}<1$, имеем:
\[
\lim _{n \rightarrow \infty} \varphi^{n}(m)=(0,0) .
\]

Установив это, возьмем аналитическую функцию $f(x, y)=e^{2 \pi i x}$ на $M$. Для нее выполняется равенство:
\[
\frac{1}{N} \sum_{n=0}^{N-1} f\left(\varphi^{n} m\right)=\frac{1}{N} \sum_{n=0}^{N-1} e^{2 \pi i x \lambda_{2}^{n}} .
\]

Следовательно, поскольку обычная сходимость влечет за собой сходимость в смысле Чезаро и $\lim _{n \rightarrow \infty} x \lambda_{2}^{n}=0$, получаем:
\[
\stackrel{*}{f}(m)=\lim _{N \rightarrow \infty} \frac{1}{N} \sum_{n=0}^{N-1} f\left(\varphi^{n} m\right)=1 .
\]

Кроме того,
\[
\bar{f}=\int_{M} f(x, y) d x d y=\int_{0}^{1} e^{2 \pi i x} d x=0 .
\]

Таким образом, каким бы ни было $m$ на плотном подмножестве $\gamma$, мы получаем
\[
\stackrel{*}{f}(m)
eq \bar{f},
\]

хотя $f$ – аналитическая функция.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru