European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Knots in dynamical systems with applications to electromagnetism and quantum systems

Opis projektu

Śledzenie ewolucji węzłów w czasie w elektromagnetyzmie i mechanice kwantowej

Teoria węzłów, badanie krzywych zamkniętych w trzech wymiarach i możliwych deformacji bez przecinania jednej części przez drugą, ma coraz większe znaczenie w biologii, chemii i fizyce. W ramach finansowanego z działań „Maria Skłodowska-Curie” projektu KNOTDYNAPP zostanie przeprowadzone badanie ewolucji węzłów w czasie w różnych układach dynamicznych. Szczególny nacisk zostanie położony na udowodnienie istnienia rozwiązań równań różniczkowych zawierających stałe węzły w elektromagnetyzmie i mechanice kwantowej. Aby rozwiązać pewne problemy matematyczne w tych dziedzinach, naukowcy skorzystają z technik geometrii różniczkowej i topologii niskowymiarowej.

Cel

Mathematical knot theory plays an increasingly important role in biology, chemistry and physics. In this project we aim to study the time evolution of knots in different dynamical systems. We are particularly interested in differential equations that are motivated by electromagnetism and quantum mechanics. For such differential equations we aim to prove the existence of solutions that contain knots, which evolve as desired, and explicitly construct such solutions.

In the case of electromagnetic fields this refers to vector fields, representing the electric and magnetic part of such a field, that satisfy Maxwell's equations and have closed flow lines in the shape of a given knot for all time. In particular, we want the knot type of this closed flow line to be stable, i.e. it is not allowed to change over time.

In the case of quantum wavefunctions we are concerned with complex-valued functions that satisfy linear or non-linear Schrödinger equations and whose nodal set is knotted at a moment in time. We plan to develop a construction of such functions for which the time evolution of such a quantum vortex knot is determined by a prescribed surface, embedded in 4-dimensional space representing space and time.

We also study relations between topological properties of knots and the corresponding functions. For example, we investigate the connection between the fibration property of a knot K and the non-vanishing of a magnetic field induced by an electric current through a knotted wire in a shape that is isotopic to K.

These mathematical problems are approached with techniques from differential geometry, low-dimensional topology and the theory of differential equations. The proposal also discusses the two way transfer of knowledge between the host institute and the candidate.

System finansowania

MSCA-IF-EF-ST - Standard EF

Koordynator

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS
Wkład UE netto
€ 160 932,48
Adres
CALLE SERRANO 117
28006 Madrid
Hiszpania

Zobacz na mapie

Region
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Rodzaj działalności
Research Organisations
Linki
Koszt całkowity
€ 160 932,48