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Lorentzian Calderon problem: visibility and invisibility

Description du projet

Une nouvelle approche pour résoudre le problème lorentzien de Calderón

La théorie mathématique des problèmes inverses est un domaine de recherche interdisciplinaire qui se situe entre les mathématiques pures et les mathématiques appliquées. Un problème inverse important est le problème lorentzien de Calderón. Comparé à des problèmes inverses similaires pour des équations d’ondes non linéaires, le problème lorentzien de Calderón reste mal compris. Le projet LoCal, financé par l’UE, développera une nouvelle approche en vue de le résoudre. Il examinera les conditions géométriques qui le permettent, c’est-à-dire les milieux visibles aux ondes de sondage, ainsi que les contre-exemples qui enfreignent ces conditions et mènent à l’invisibilité. Pour ce faire, le projet mettra au point des techniques basées sur l’intersection des équations aux dérivées partielles et de la géométrie, avec une affinité pour la théorie du contrôle et la relativité générale.

Objectif

This project addresses questions in the mathematical theory of inverse problems, a research field at the interface between pure and applied mathematics. The techniques that will be developed lie at the intersection of partial differential equations and geometry, with affinity to control theory and general relativity.

The Lorentzian Calderon problem is central to the proposal. A physical interpretation of the problem asks us to recover a moving medium given data generated by acoustic waves probing the medium, and seen from the mathematical point of view, it is the simplest formulation of an inverse boundary value problem for a linear wave equation that is expressed in a generally covariant fashion. The project explores the geometric conditions under which the problem can be solved, that is, media that are visible to probing waves, as well as counterexamples violating such conditions, leading to invisibility.

The Lorentzian Calderon problem is poorly understood in comparison to similar inverse problems for nonlinear wave equations. One of the guiding ideas in the project is to adapt techniques from the theory of these problems, developed recently by PI and others, to the Lorentzian Calderon problem. Another source of inspiration is the recent solution of the Lorentzian Calderon problem under curvature bounds by PI and his coauthors.

The project develops a new approach to solve the Lorentzian Calderon problem, and this may also lead to a breakthrough in the resolution of the Riemannian version of the problem, often called the anisotropic Calderon problem. The latter problem has remained open for more than 30 years. In addition to being the hyperbolic analogue of this well-known problem, the Lorentzian Calderon problem can be viewed as a generalization of the even more classical inverse problem studied by Gelfand and Levitan in the 1950s.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

HELSINGIN YLIOPISTO
Contribution nette de l'UE
€ 1 372 986,00
Adresse
FABIANINKATU 33
00014 Helsinki
Finlande
Région
Manner-Suomi Helsinki-Uusimaa Helsinki-Uusimaa
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 372 986,00

Bénéficiaires (1)