Conjugação analítica entre sistemas reversíveis e hamiltonianos no plano
DOI:
https://doi.org/10.21167/cqdv27e27009Palavras-chave:
sistemas reversíveis; sistemas Hamiltonianos; formas normais; conjugação analítica.Resumo
Neste trabalho estudamos a estrutura local de campos vetoriais planares analíticos reversíveis em relação à involução linear $R(u,v)=(u,-v)$. Demonstramos que todo campo vetorial analítico reversível com um equilíbrio não degenerado é localmente analiticamente conjugado a um sistema Hamiltoniano. Descrevemos explicitamente as formas normais hamiltonianas resultantes para os casos elíptico e hiperbólico e mostramos que a conjugação pode ser escolhida de modo equivariante. Discutimos também limitações conhecidas da equivalência global e comentamos brevemente a situação em dimensões superiores.
Downloads
Referências
[1] ARNOLD, V. I. Reversible systems. In: SAGDEEV, R. Z. (Ed.). Nonlinear and Turbulent Processes in Physics. Chur: Harwood, 1984. v. 3, p. 1161–1174.
[2] ARNOLD, V. I.; ILYASHENKO, Y. S. Ordinary differential equations. In: ANOSOV, D. V.; ARNOLD, V. I. (Ed.). Dynamical Systems I. [S.l.]: Springer-Verlag, 1988.
[3] DEVANEY, R. L. Reversible diffeomorphisms and flows. Transactions of the American Mathematical Society, v. 218, p. 89–113, 1976.
[4] LAMB, J. S. W.; ROBERTS, J. A. G. Time-reversal symmetry in dynamical systems: A survey. Physica D: Nonlinear Phenomena, v. 112, n. 1–2, p. 1–39, 1998.
[5] ARNOLD, V. I.; SEVRYUK, M. B. Oscillations and bifurcations in reversible systems. In: SAGDEEV, R. Z. (Ed.). Nonlinear Phenomena in Plasma Physics and Hydrodynamics. Moscow: Mir, 1986. p. 31–64.
[6] SEVRYUK, M. B. Reversible Systems. Berlin: Springer, 1986. v. 1211. (Lecture Notes in Mathematics, v. 1211).
[7] GOLUBITSKY, M. et al. The constrained liapunov–schmidt procedure and periodic orbits. Fields Institute Communications, v. 4, p. 81–127, 1995.
[8] GINÉ, J.; MAZA, S. The reversibility and the center problem. Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications, v. 74, n. 2, p. 695–704, 2011.
[9] ROBERTS, J. A. G.; QUISPEL, G. R. W. Chaos and time-reversal symmetry. order and chaos in reversible dynamical systems. Physics Reports, Elsevier, v. 216, n. 2-3, p. 63–177, 1992.
[10] MARTINS, R. M.; TEIXEIRA, M. A. On the similarity of hamiltonian and reversible vector fields in 4D. Communications on Pure and Applied Analysis, v. 10, n. 4, p. 1257–1266, 2011.
[11] MARTINS, R. M. Formal equivalence between normal forms of reversible and hamiltonian dynamical systems. Communications on Pure and Applied Analysis, v. 13, n. 2, p. 703–713, 2014.
[12] LAMB, J. S. W. et al. On the hamiltonian structure of normal forms at elliptic equilibria of reversible vector fields in ℝ⁴. Journal of Differential Equations, v. 269, n. 12, p. 11366–11395, 2020.
[13] DUMORTIER, F.; LLIBRE, J.; ARTÉS, J. C. Qualitative Theory of Planar Differential Systems. Berlin: Springer, 2006. (Universitext).
[14] TEIXEIRA, M. A. Singularities of reversible vector fields. Physica D: Nonlinear Phenomena, v. 100, n. 1–2, p. 101–118, 1997.
[15] BUZZI, C. A.; TEIXEIRA, M. A. Time-reversible hamiltonian vector fields with symplectic symmetries. Journal of Dynamics and Differential Equations, v. 16, n. 2, p. 559–574, 2004.
[16] JARQUE, X.; LLIBRE, J. Structural stability of planar hamiltonian polynomial vector fields. Proceedings of the London Mathematical Society, v. 68, n. 3, p. 617–640, 1994.
[17] MELLO, L. F.; SANTOS, G. B. Uma bifurcação sela-centro em campos hamiltonianos planares. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 26, n. 4, p. 371–377, 2004.
[18] ARNOLD, V. I. Geometrical Methods in the Theory of Ordinary Differential Equations. New York: Springer, 2012.
[19] CHOW, S.-N.; LI, C.; WANG, D. Normal Forms and Bifurcation of Planar Vector Fields. Cambridge: Cambridge University Press, 1994.
[20] CHAVARRIGA, J.; SABATINI, M. A survey of isochronous centers. Qualitative Theory of Dynamical Systems, v. 1, p. 1–70, 1999.
[21] TEIXEIRA, M. A.; YANG, J. The center-focus problem and reversibility. Journal of Differential Equations, v. 174, n. 1, p. 237–251, 2001.
[22] GAETA, G. Normal forms of reversible dynamical systems. International Journal of Theoretical Physics, v. 33, p. 1917–1928, 1994.
[23] SIEGEL, C. L.; MOSER, J. K. Lectures on Celestial Mechanics. Berlin: Springer, 2012.
[24] BIBIKOV, Y. N. Local Theory of Nonlinear Analytic Ordinary Differential Equations. Berlin: Springer, 2006.
[25] NASCIMENTO, F. J. S. Conjugação analítica entre sistemas diferenciais planares e sistemas potenciais. C.Q.D. – Revista Eletrônica Paulista de Matemática, Bauru, p. e24015, 2024.
[26] NASCIMENTO, F. J. S. Sistemas Newtonianos reversíveis bidimensionais. 2023. Tese (Doutorado em Matemática Aplicada) — Instituto de Matemática e Estatística, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023.
[27] GROTTA-RAGAZZO, C.; NASCIMENTO, F. J. S. Global normalizations for centers of planar vector fields. Journal of Differential Equations, v. 415, p. 701–721, 2025.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Direitos autorais (c) 2026 C.Q.D. - Revista Eletrônica Paulista de Matemática

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.