por Rafael Potrie
La idea es comentar un poco sobre el estudio de homeomorfismos del anillo empezado por Poincare y Birkhoff.
Para empezar, contar un poco de lo poco que se de las motivaciones de este estudio. En particular, del punto de vista que viene de la mecanica clasica. Intentare dar algunas ideas medio heuristicas intentando evitar definiciones pesadas.
Los sistemas hamiltonianos son sistemas de ecuaciones diferenciales cuyas soluciones preservan algun tipo de energia, por su calidad de sistemas mecanicos, donde no solo importa la posicion sino tambien la velocidad, estamos frente a sistemas de dimension par. Estos sistemas van a ser consevativos, preservan esa energia que comentamos, por lo tanto, los espacios de energia constante van a ser invariantes y tener dimension una dimension menor.
Si tomamos una orbita regular del flujo hamiltoniano (es decir, donde el campo no se anula), podemos trazar una subvariedad transversal al flujo donde podremos definir un mapa de primer retorno (supongamos por ejemplo que el punto es recurrente, o una orbita periodica). Lo interesante, es que ese mapa de primer retorno tambien preservara una forma de volumen en esa subvariedad de codimension 2 en la variedad inicial (de hecho, tb preserva una forma simplectica ahi, algo mucho mas restrictivo aun).
Supongamos entonces que estamos frente a un sistema de ecuaciones diferenciales hamiltonianas en de dimension 4 (en esto se intereso Poincare, intentando estudiar cualitativamente el problema de 3 cuerpos en el plano y haciendo algunas simplificaciones), entonces, vamos a asumir que tenemos una orbita periodica, y que si nos fijamos en el retorno que definimos en el parrafo anterior, su derivada tiene valores propios complejos conjugados que no son raiz de la unidad.
En dicho caso, no podemos utilizar el conocido teorema de Hartman y Grobman que nos permite conjugar la dinamica cerca del punto fijo a su parte lineal. Pero siendo que no es raiz de la unidad hay un simil de dicho teorema que nos da anillos invariantes (teoria KAM) lo cual motiva sin duda el estudio de homeomorfismos como en el titulo de esta nota.
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