Combinatorial dynamics of strip patterns of quasiperiodic skew products in the cylinder

Abstract

La tesi consta de dues parts. En la primera s'estenen els resultats i tècniques de Fabbri et al. 2005 per estudiar la dinàmica combinatòria, el <<forcing>> i l'entropia topològica de certes aplicacions triangulars al cilindre forçades quasiperiòdicament. Aquesta teoria dóna com a corol.lari una demostració més estructurada del Teorema de Sharkovski per aquest cas, demostrat inicialment a Fabbri et al., 2005. Quant a l'entropia es defineix la noció de ferradura en aquest context i es prova, com en el cas de l'interval, que si una d'aquestes funcions té una s-ferradura llavors la seva entropía topològica és més gran o igual a log s. D'això se'n dedueixen fites inferior de l'entropia en funció dels períodes de les orbites periòdiques. Això representa una extensió dels resultats anàlegs a l'interval a aquest context.

En el context anterior sorgeix de manera natural la següent pregunta: El Teorema de Sharkovsky es compleix restringit a corbes en lloc de bandes generals? L'objectiu de la segona part de la memòria és el de respondre a aquesta pregunta de forma negativa mitjançant un contraexample: Es construeix una funció que té una òrbita periòdica de període 2 de corbes (que són, de fet, els cercles superiors i inferiors del cilindre) i sense cap corba invariant (solament té una pseudocorba invariant). En particular, això demostra que hi ha aplicacions triangulars al cilindre forçades quasiperiòdicament sense corbes invariants. Aquest és el primer resultat analític d'aquesta naturalesa que apareix a la literatura malgrat l'existencia d'evidències numèriques prèvies en aquest sentit. Els resultats obtinguts són solament una primera fase en la comprensió analítica/topològica de la dinàmica d'aquestes aplicacions, el que obra una via de treball futura.

The thesis consists of two parts. In the first we aim at extending the results and techniques from Fabbri et al. 2005 to study the Combinatorial Dynamics, the <<forcing>> and the topological Entropy of certain quasiperiodically forced skew-product on the cylinder. This theory gives a structured demonstration from the Sharkovski Theorem as a corollary, proved initially in Fabbri et al., 2005. About entropy defines the notion of horseshoe in this context and shwow, as in the interval case, if one of these functions has a s-horseshoe then its topological entropy is greater than or equal to log s. It follows lower entropy based on periodic orbits periods. This represents an similar extension to the results a l'interval in this context.

In the above context arises naturally the following question: Sharkovsky theorem holds restricted curves instead of bands general? The aim of the second part of the report is to answer this question negatively by a contraexample: It constructs a function that has two curves as periodic orbit of period 2 (which are, in fact, the upper and lower circles cylinder) with no invariant curve (only has an invariant pseudo-curve). In particular, this shows that there are quasiperiodically forced skew-product on the cylinder without invariant curves. This is the first analytical result of this kind appearing in the literature despite the existence of previous numerical evidence in this regard.

The results are only the first stage in understanding analytic/topological dynamics of these applications, which work via a future job.