Hyperelliptic tangential covers and even elliptic finite-gap potentials, back and forth
- Autores: Treibich A.1
-
Afiliações:
- Departamento de Matemática y Aplicaciones, Centro Universitario Regional del Este, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
- Edição: Volume 216, Nº 9 (2025)
- Páginas: 114-162
- Seção: Articles
- URL: https://journal-vniispk.ru/0368-8666/article/view/309466
- DOI: https://doi.org/10.4213/sm10108
- ID: 309466
Citar
Resumo
Let $\pi\colon (\Gamma,p) \to (X,\omega_0)$ denote a degree-$n$ cover of an elliptic curve, marked at a smooth $p\in \Gamma$. Consider the (rational) Abel map $\mathrm{Ab}_p\colon \Gamma \to \operatorname{Jac}\Gamma$ and the dual map $\pi^\vee:= \mathrm{Ab}_p\circ\pi^* \colon X\to\operatorname{Jac}\Gamma$ into the Jacobian of $\Gamma$. We call $\pi$ a hyperelliptic tangential cover (HT-cover) if $\Gamma$ is a hyperelliptic curve, $p\in \Gamma$ is a Weierstrass point and the images of $\Gamma$ and $X$ in $\operatorname{Jac}\Gamma$ are tangent at the origin. To any such HT-cover $\pi$ we attach an integer vector $\mu \in \mathbb{N}^4$, the so-called type, satisfying $\mu_0+1\equiv\mu_1\equiv\mu_2\equiv\mu_3\equiv n \ \operatorname{mod}2$ and $2n+1-\sum_i \mu_i^2=4d$ for some $d\in \mathbb{N}$. Whenever $\Gamma$ is smooth, the type $\mu$ gives the number of Weierstrass points of $\Gamma$ (different from $p$) over each half-period $\omega_i$ of $X$, $i=0,\dots,3$. We denote by $\mathcal{S}\mathcal{C}_X(\mu,d)$ the set of degree-$n$ HT-covers of type $\mu$. Then the even, doubly-periodic finite-gap potential associated with $\mathcal{S}\mathcal{D}_X(\mu,d)=\{(\pi,\xi)\colon\pi\in\mathcal{S}\mathcal{C}_X(\mu,d),\,\xi\text{ is a theta characteristic of }\pi\}$, decompose as
\( u_\xi(x)=\sum_0^3\alpha_i(\alpha_i+1)\wp(x-\omega_i) +2\sum_{j=1}^m \bigl(\wp(x-\rho_j)+\wp(x+\rho_j)\bigr) \)
for some $(\alpha,m)\in \mathbb{N}^4\times \mathbb{N}$ such that $2n=\sum_i\alpha_i(\alpha_i+1)+4m$.
The set $\mathcal{P}ot_X(\alpha,m)$ of such potentials is finite, and we have a bijection
\( (\pi,\xi)\in\bigcup_{(\mu,d)}\mathcal{S}\mathcal{D}_X(\mu,d)\mapsto u_\xi\in\bigcup_{(\alpha,m)}\mathcal{P}ot_X(\alpha,m). \)
The problem at stake is to find the inverse map, as well as the cardinals $\#\mathcal{S}\mathcal{C}_X(\mu,d)$ and $\#\mathcal{P}ot_X(\alpha,m)$. The latter problem has been thoroughly studied for $\mathcal{P}ot_X(0)$ and $\mathcal{P}ot_X(1)$. We prove that $\#\mathcal{P}ot_X(\alpha,2)= 27$ for a generic elliptic curve $X$ and find the inverse image of $\mathcal{P}ot_X(\alpha,m)$. Bounds for the types of arithmetic genera of the spectral data for elements follow. We conclude with a conjectural recursive formula on $d\in \mathbb{N}$ for $\#\mathcal{P}ot_X(\alpha,d)$ and $\#\mathcal{S}\mathcal{C}_X(\mu,d)$.
Sobre autores
Armando Treibich
Departamento de Matemática y Aplicaciones, Centro Universitario Regional del Este, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
Autor responsável pela correspondência
Email: treibicharmando@gmail.com
Doctor of physico-mathematical sciences, Professor
Bibliografia
- H. Airault, H. P. McKean, J. Moser, “Rational and elliptic solutions of the Korteweg–de Vries equation and a related many body problem”, Comm. Pure Appl. Math., 30:1 (1977), 95–148
- A. Beauville, Surfaces algebriques complexes, Asterisque, 54, Soc. Math. France, Paris, 1978, iii+172 pp.
- Е. Д. Белоколос, А. И. Бобенко, В. Б. Матвеев, В. З. Энольский, “Алгебро-геометрические принципы суперпозиции конечнозонных решений интегрируемых нелинейных уравнений”, УМН, 41:2(248) (1986), 3–42
- I. V. Dolgachev, Topics in classical algebraic geometry, 2010
- Б. А. Дубровин, “Периодическая задача для уравнения Кортевега–де Фриза в классе конечнозонных потенциалов”, Функц. анализ и его прил., 9:3 (1975), 41–51
- Б. А. Дубровин, “Тэта-функции и нелинейные уравнения”, УМН, 36:2(218) (1981), 11–80
- Б. А. Дубровин, С. П. Новиков, “Периодический и условно периодический аналоги многосолитонных решений уравнения Кортевега–де Фриза”, ЖЭТФ, 67:6 (1974), 2131–2144
- Б. А. Дубровин, В. Б. Матвеев, С. П. Новиков, “Нелинейные уравнения типа Кортевега–де Фриза, конечнозонные линейные операторы и абелевы многообразия”, УМН, 31:1(187) (1976), 55–136
- J. Fay, “On the even-order vanishing of Jacobian theta functions”, Duke Math. J., 51:1 (1984), 109–132
- F. Gesztesy, R. Weikard, “Treibich–Verdier potentials and the stationary (m)KdV hierarchy”, Math. Z., 219:3 (1995), 451–476
- B. Harbourne, “Anticanonical rational surfaces”, Trans. Amer. Math. Soc., 349:3 (1997), 1191–1208
- E. L. Ince, “Further investigations into the periodic Lame functions”, Proc. Roy. Soc. Edinburgh, 60 (1940), 83–99
- А. Р. Итс, В. Б. Матвеев, “Операторы Шредингера с конечнозонным спектром и $N$-солитонные решения уравнения Кортевега–де Фриса”, ТМФ, 23:1 (1975), 51–68
- И. М. Кричевер, “Алгебро-геометрическое построение уравнений Захарова–Шабата и их периодических решений”, Докл. АН СССР, 227:2 (1976), 291–294
- И. М. Кричевер, “Методы алгебраической геометрии в теории нелинейных уравнений”, УМН, 32:6(198) (1977), 183–208
- И. М. Кричевер, “Эллиптические решения уравнения Кадомцева–Петвиашвили и интегрируемые системы частиц”, Функц. анализ и его прил., 14:4 (1980), 45–54
- С. П. Новиков, “Периодическая задача для уравнения Кортевега–де Фриза. I”, Функц. анализ и его прил., 8:3 (1974), 54–66
- G. Segal, G. Wilson, “Loop groups and equations of KdV type”, Publ. Math. Inst. Hautes Etudes Sci., 61 (1985), 5–65
- А. О. Смирнов, “Эллиптические решения уравнения Кортевега–де Фриза”, Матем. заметки, 45:6 (1989), 66–73
- A. O. Smirnov, “Finite gap elliptic solutions of the KdV equation”, Acta Appl. Math., 36:1-2 (1994), 125–166
- A. O. Smirnov, “Elliptic solitons and Heun's equation”, The Kowalevski property (Leeds, 2000), CRM Proc. Lecture Notes, 32, Amer. Math. Soc., Providence, RI, 2002, 287–305
- A. O. Smirnov, “Finite-gap solutions of the Fuchsian equations”, Lett. Math. Phys., 76:2-3 (2006), 297–316
- A. Treibich, J.-L. Verdier, “Solitons elliptiques”, The Grothendieck Festschrift, v. III, Progr. Math., 88, Birkhäuser Boston, Inc., Boston, MA, 1990, 437–480
- A. Treibich, J.-L. Verdier, “Revêtements exceptionnels et sommes de 4 nombres triangulaires”, Duke Math. J., 68:2 (1992), 217–236
- A. Treibich, J.-L. Verdier, “Au-delà des potentiels et revêtements tangentiels hyperelliptiques exceptionnels”, C. R. Acad. Sci. Paris Ser. I Math., 325:10 (1997), 1101–1106
- A. Treibich, J.-L. Verdier, “Varietes de Kritchever des solitons elliptiques de KP”, Proceedings of the Indo-French conference on geometry (Bombay, 1989), Hindustan Book Agency, Delhi, 1993, 187–232
- A. Treibich, “Tangential polynomials and elliptic solitons”, Duke Math. J., 59:3 (1989), 611–627
- А. Трейбич, “Гиперэллиптические касательные накрытия и конечно-зонные потенциалы”, УМН, 56:6(342) (2001), 89–136
- A. Treibich, “Difference analogs of elliptic KdV solitons and Schrödinger operators”, Int. Math. Res. Not., 2003:6 (2003), 313–360
- А. Трейбич, “Касательные многочлены и эллиптические солитоны матричного уравнения Кортевега–де Фриза”, Функц. анализ и его прил., 50:4 (2016), 76–90
Arquivos suplementares
