Теорема Нэша о регулярных вложениях
Теорема Нэша о регулярных вложениях, иногда называемая основная теорема римановой геометрии, — утверждение о том, что любое риманово многообразие допускает гладкое вложение в евклидово пространство достаточно высокой размерности. Формально,
всякое -мерное риманово многообразие класса , ,
допускает изометрическое вложение в для достаточно большого .
Установлена американским математиком Джоном Нэшем, Нэш также дал явную оценку , которая позднее несколько раз улучшалась, в частности теорема справедлива для [1].
В доказательстве был введён новый метод решения дифференциальных уравнений, так называемая теорема Нэша — Мозера изначально доказанная Нэшем. Существенное упрощение этой части доказательства было дано Матиасом Гюнтером.[2] Его метод был слегка упрощён в нескольких заметках Дэна Янга[3] Теренсa Тао[4] и Ральфа Хоурда[5]
Вариации и обобщения
- Теорема Нэша — Кёйпера — аналогичный результат для -гладких вложений.
- Аналогичная теорема для псевдоримановых многообразий следует из теоремы Нэша, но её можно доказать без использования теоремы Нэша — Мозера. Возможно построить изометрическое вложение в псевдоевклидово пространство только с помощью скручиваний Нэша.
- Любое гладкое компактное финслерово многообразие со строго выпуклыми нормами допускает изометрическое вложение в конечномерное Банахово пространство.[6].
- Справедлив аналогичный результат для аналитических вложений, установлен также Нэшем, но существенно позднее[7].
- Теорема Позняка утверждает, что любой диск на плоскости с римановой метрикой допускает изометрическое погружение в 4-мерное евклидово пространство.[8]
- Вопрос о существовании локального гладкого изометрического вложения в 3-мерное евклидово пространство остаётся открытым.
Примечания
Литература
- Дж. Нэш. Проблема вложений для римановых многообразий // УМН. — 1971. — Т. 26, № 4(160). — С. 173—216.