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Spectral rigidity and integrability for billiards and geodesic flows

Projektbeschreibung

Neue Instrumente für inverse Probleme der Spektralformanalyse

Im Jahr 1911 zeigte Hermann Weyl, dass das Volumen einer begrenzten Domäne im euklidischen Raum durch die asymptotische Verteilung der Eigenwerte des Dirichlet-Laplace-Operators bestimmt wird. Seine Arbeit inspirierte den Titel eines berühmten Artikels von M. Kac: „Can you hear the shape of a drum?“ (z. Dt.: "Können Sie die Form einer Trommel hören?"). Die Frage bezieht sich darauf, ob die Form einer begrenzten Domäne durch das Spektrum des Dirichlet-Laplace-Operators ermittelt werden kann. Die Existenz isospektraler Domänen (Domänen mit der gleichen Anzahl von Eigenwerten), welche die Form von Ebenen bei Transformationen nicht beibehalten (nicht-isometrisch), stellt jedoch noch immer ein Rätsel dar. Ziel des EU-finanzierten Projekts SPERIG ist es, Instrumente zur Lösung der lokalen inversen Probleme für glatte planare konvexe Domänen und geodätische Strömungen zu entwickeln.

Ziel

In 1911, Hermann Weyl proved the remarkable asymptotic formula describing distribution of (large) eigenvalues of the Dirichlet Laplacian in a bounded domain Ω ⊂ Rd
N (λ) = (2π)−d ωd Vol(Ω) λd/2(1 + o(1)) as λ → +∞. where N (λ) is the number of eigenvalues of the Laplacian spectrum, which are less than λ, ωd is a volume of the unit ball in Rd, Vol(Ω) is the volume of Ω, and the Laplace spectrum of a domain Ω is defined as the set of positive real numbers λ (with multiplicities) that satisfy the eigenvalue problem in Ω with Dirichlet boundary conditions. This result motivated the title of a famous paper by M. Kac “Can you hear the shape of a drum?”. The question is: can the shape of a bounded domain O C Rd be determined by the Laplace spectrum? Two domains are called isospectral if they have the same eigenvalues. Consider the space of domains with a smooth boundary. The existence of isospectral non-isometric domains is a well-known open question.
The first goal of the project is to prove the local spectral rigidity for convex planar domains, i.e. for a smooth convex planar domain Ω the Laplace spectrum determines Ω locally. There are no nearby isospectral non-isometric domains with smooth boundary. All of the these questions can also be posed for Riemannian manifolds. The second goal is to prove the local rigidity for Riemannian manifolds with Anosov geodesic flows.
The third goal is to prove local rigidity for integrable systems: geodesic flows on tori (resp. convex planar billiards). The goal is to prove that an integrable metric close to a Liouville metric is Liouville. The second type is billiards inside smooth planar domains integrable near the boundary. We shall prove that domains with integrable billiards belong to a finite-dimensional manifold.
The focal goal of the project is to develop analytic tools to solve the local inverse problems for smooth planar convex domains and geodesic flows.

Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-ADG - Advanced Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY AUSTRIA
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 820 816,00
Adresse
Am Campus 1
3400 Klosterneuburg
Österreich

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Region
Ostösterreich Niederösterreich Wiener Umland/Nordteil
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 820 816,00

Begünstigte (1)

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