Инвариант Фоменко-Цишанга в интегрируемом случае О. И. Богоявленского тема автореферата и диссертации по математике, 01.01.04 ВАК РФ

Глава 1. Введение.

Глава 2. Особенности.

§ 2.1. Вырожденные особенности симплектической формы на многообразии М

§ 2.2. Движение тяжелого магнита в случае типа С.В.Ковалевской в параллельных гравитационном и магнитном полях.

§ 2.3. Удобные координаты в объемлющем пространстве (зо(3) ф К.6)*.

§ 2.4. Особенность типа самопересечения в случае, когда направления гравитационного и магнитного полей ортогональны, а моменты сил равны по абсолютной величине.

Глава 3. Критические уровни энергии.

§ 3.1. Теорема 1 о критических значениях и критических подмногообразиях интеграла энергии.

Глава 4. Критические подмногообразия интеграла О.И.Богоявленского

§ 4.1. Теорема 2 о критических значениях и критических подмногообразиях интеграла О.И.Богоявленского.

§ 4.2. Доказательство теоремы 2: в координатах (с,р,ф) критические точки функции / : —У К определяются условием

§£ = = О.

§ 4.3. Доказательство теоремы 2: среди точек, в которых не определены координаты (с,р,ф), не более, чем конечное число критических для / : (¿^ —»■ К.

§ 4.4. Доказательство теоремы 2: вывод уравнения 4.1 и системы 4.2.

§ 4.5. Окончание доказательства теоремы 2.

§ 4.6. Теорема 3 о боттовости функции / : —)■ И.

Глава 5. Нулевой уровень интеграла Богоявленского.

§ 5.1. Теорема 4 о топологической структуре интеграла Богоявленского.

Глава 6. Компьютерная визуализация торов Лиувилля и бифуркаций.

Глава 7. Инвариант Фоменко-Цишанга, топология изоэнергетических поверхностей и фазового многообразия.

§ 7.1. Теорема 5 о меченых молекулах в случае О.И.Богоявленского.

§ 7.2. Доказательство теоремы 5: вспомогательные леммы 1-4.

§ 7.3. Доказательство теоремы 5: метки при /11 < к < Д2 • •

§ 7.4. Доказательство теоремы 5: метки при < к < к0.

§ 7.5. Доказательство теоремы 5: метки при к0 < к < к3.

§ 7.6. Доказательство теоремы 5: метки при к > кз

Актуальность темы.

Задача об интегрировании уравнений движения твердого тела с неподвижной точкой (уравнения Эйлера-Пуассона) известна с XVIII века. Эта проблема, над которой работали Л.Эйлер, Ж.Лагранж, С.Пуассон, Ж.Лиувилль, К.Якоби, Г.Дарбу, С.Ковалевская, Н.Жуковский, С.Чаплыгин, А.Ляпунов и многие другие, не имеет общего решения, однако в разное время были найдены (и в различных направлениях обобщены) частные случаи движения, интегрируемые в квадратурах. Наиболее известные из них: случай Эйлера - вращение вокруг центра масс, Лагранжа - вращение волчка, С.В.Ковалевской - наиболее интересный, физический смысл которого до сих пор не вполне понятен, а также случаи Горячева-Чаплыгина-Сретенского. Современные исследования, в большей степени, направлены к глобальному качественному исследованию интегрируемых уравнений движения, а также самого феномена интегрируемости. Соответствующая методология синтезирует классическую аналитическую механику, включая гамильтонов формализм и вариационное исчисление, с топологией дифференцируемых многообразий, симплектической геометрией, теорией групп Ли и алгебраической топологией.

В начале 80-х годов (XX века) возникла школа А.Т.Фоменко, в которой созданы методы исследования фазовой топологии интегрируемых гамильтоновых систем, основанные на теории А.Т.Фоменко типа Морса [33-40]. Сужение класса интегралов движения до боттовских функций позволило, практически без потери общности, изучить топологию фазовых пространств уравнений движения и их решений. Одновременно была создана теория топологической классификации нерезонансных интегрируемых гамильтоновых систем с двумя степенями свободы, согласно которой каждая система порождает дискретный набор топологических инвариантов Фоменко-Цишанга - т.н. меченых молекул, идентифицирующий систему с точностью до произвольного диффеоморфизма фазового многообразия, сохраняющего ориентации и лиувиллево слоение на инвариантные торы [7,11]. Каждая молекула характеризует фазовую топологию изоэнергетических поверхностей = Н~1{К) для всех значений энергии Н, достаточно близких к некоторому регулярному Ь. Основные результаты в этом направлении получены А.Т.Фоменко, Х.Цишангом и А.В.Болсиновым. Дальнейшие исследования (А.В.Болсинов, А.Т.Фоменко) развивались в направлении все более тонкой классификации, позволяющей идентифицировать интегрируемые системы с точностью до параметризаций фазовых траекторий, а также распознавать системы, отличающиеся лишь в обозначениях [9,11]. Одновременно ведется работа по вычислению меченых молекул известных случаев динамики твердого тела, а также других интегрируемых гамильтоновых систем с двумя степенями свободы. Первые молекулы были вычислены

А.Т.Фоменко и А.А.Ошемковым [27,28], а соответствующие целочисленные метки ("валентности") определил А.В.Болсинов [8]. К настоящему времени значительное число интегрируемых случаев динамики твердого тела классифицировано мечеными молекулами, в том числе случаи Эйлера, Лагранжа, Ковалевской и Горячева-Чаплыгина-Сретенского - подробности в [11]. Настоящая диссертационная работа посвящена интегрируемому случаю вращения тяжелого магнита, при нулевом значении интеграла типа Ковалевской, описанному О.И.Богоявленским в [4]. Для данного случая задачу исследования с точки зрения теории типа Морса А.Т.Фоменко поставил в 1989г. Работа примыкает к исследованиям бифуркационных множеств и областей возможности движения, где основные результаты получены М.П.Харламовым и его учениками [41-43]. Диссертация также дополняет результаты А.И.Бобенко, А.Г.Реймана и М.А.Семенова-Тян-Шанского [2], которые проинтегрировали по Лиувиллю уравнения движения тяжелого магнита в случае типа С.В.Ковалевской, описанном О.И.Богоявленским в [4].

Цель работы в исследовании фазовой топологии интегрируемого случая О.И.Богоявленского - вращение тяжелого магнита вокруг неподвижной точки, при нулевом значении интеграла типа С.В.Ковалевской [4], а также его топологической классификации.

Научная новизна.

Все результаты диссертационной работы получены впервые. Новый метод вычисления меток г,£,п дополняет существующие [7,8,11]. Особенность задачи, связанная с вырождением симплектической формы на подмногообразии коразмерности 1, ранее в динамике твердого тела не встречалась. Появление этой особенности открывает новое направление исследований, актуальное с точки зрения приложений симплектической геометрии.

Теоретическая и практическая ценность.

Обнаружены новые молекулы и новые типы движений, которые ранее в динамике твердого тела не встречались. Несмотря на значительную техническую сложность задачи, все результаты получены формально, без использования приближенных вычислений. Анализ вырожденной особенности симплектической формы фазового многообразия М4 позволяет расширить область применения теории топологической классификации интегрируемых гамильтоновых систем [7,11].

Практическое значение диссертации в том, что явно вычислены фазовые траектории устойчивого периодического движения тяжелого магнита. Полученные формулы могут быть полезны в технических приложениях. Использованный метод вычисления меток г,е,п способствует лучшему пониманию теории инварианта Фоменко-Цишанга, поскольку исходит прямо из определений меток [7]. Для многих классических интегрируемых задач динамики фазовая топология исследована без использования меченых молекул, при помощи проекции 7г фазового многообразия TS2 на сферу Пуассона S2. Соответствующая методика разработана М.П.Харламовым [42] и восходит к идеям Смейла [30]. В настоящей диссертационной работе, однако, рассмотрен случай, для которого метод проекции на сферу Пуассона неприменим, поскольку потенциальная энергия задана не на сфере, а на касательном расслоении окружностей. Фазовая топология случая О.И.Богоявленского изучена с использованием меченых молекул W*{Q\), что подтверждает значение теории топологической классификации, как эффективного метода качественного исследования движения, значительно расширяющего круг решаемых задач. Для иллюстрации некоторых результатов работы построена компьютерная модель перестроек лиувиллевых торов, реализованная в среде Borland Pascal(pnc.7-9). Предлагаемая общая методика может использоваться в экспериментах по компьютерной визуализации геометрических объектов.

Апробация работы.

Первые результаты работы докладывались на кафедре геометрии Казанского гос. университета при защите дипломной работы автора в 1992г. На протяжении всей работы ее результаты докладывались и обсуждались на семинаре " Современные геометрические методы", под руководством А.Т.Фоменко и А.В.Болсинова.

Публикации.

С некоторыми сокращениями работа опубликована в журнале Регулярная и хаотическая динамика N 4 2000г. Список опубликованных по теме диссертации работ приводится.

Структура диссертации.

Работа состоит из 7 глав, 70 страниц, 23 рисунков и 1 таблицы на 19 листах и приложения, в котором приводятся рисунки и таблица.

Настоящая глава является вводной. Здесь изложена постановка задачи и полученные результаты, а также вводятся основные обозначения. Пусть намагниченное твердое тело, на которые действуют сила тяжести и магнитная сила, вращается вокруг неподвижной точки. Силовые поля однородны и стационарны. Оси системы координат направлены по главным осям инерции, начало отсчета - неподвижная точка. Пусть m -масса тела, М. - магнитный момент, характеризующий состояние намагниченности, h величина индукции магнитного поля, 7 - вектор направления силы тяжести (I7I = 1), 8 —*

- вектор направления магнитной индукции (|<£| = 1), г - радиус-вектор центра масс, М

- кинетический момент, Д, /2, /3 - главные моменты инерции, ¿D - угловая скорость. Уравнения движения Эйлера-Пуассона:

М,£] + mg{f, 7] + ЦМЛ 1= М- (1Л)

Полная механическая энергия:

1 - - -Я = -(М,и)-тд(г,ч) - к(М,8).

Геометрические интегралы движения:

7,7) = 1, (М = 1, (7Л = с (И<1).

Пусть С?6 - подгруппа группы движений К6, порожденная синхронными вращениями некоторой пары 3-мерных ортогональных подпространств и сдвигами пространства К6. Полученная группа Ли моделируется на многообразии

50(3) х Н6 = 50(3) х И3 х И3 :

А,х,у) • (В,й,у) = (АВ,Ай+х,Ау + у). Алгебра Ли данной группы изоморфна алгебре, которую, следуя [4], обозначим

Заметим, что здесь не имеет места прямая сумма алгебр - каждая из двух подалгебр йо(3) 0 И3, пересекающихся по зо(3), объединением которых является бо(3) ф К6, представляет собой полупрямую сумму йо(3) и векторной алгебры И3. При этом коммутатор элементов из подалгебры Л6 тривиален. Вырожденная скобка Пуассона, "склеенная" из стандартных скобок Кириллова на орбитах коприсоединенного представления [37], следующим образом выглядит в координатах пространства (зо(3) 0 Л6)* :

Мг, М,-} = £^кМк, {Ми 7^} = е^к-ук, {М{, =

7Ь7;} = 0, (7,-,^} = 0, = 0.

Уравнения (1.1) определяют на (зо(З) ф И6)* динамическую систему V.

М{ = {Н,М{}, 7,- = {Я,7<}, 6{ = {Н,6{}. I

При |с| < 1 инвариантное подмногообразие

О6 = {(М,ъ8) е МЗХ®1*6)* : (7,7) = 1, = с, (М) = 1} является регулярной орбитой коприсоединенного представления О6 = ежр(зо(3) ф И6). Движение по сингулярным орбитам (|с| = 1) рассмотрено в главе 2, где доказана его эквивалентность т.н. смещенному случаю С.В.Ковалевской. В предположениях, что х = /2 = 2/З, ?=(П,0,0), М = (0,М2,0) (1.2)

О.И.Богоявленский в [4] нашел интеграл движения типа С.В.Ковалевской : z = (M2-M2 + 4Ismgr1^1-4I3hM2-S2)2 + {2M1M2 + 4I3mgr1^2 + 4IshM2-81)2. (1.3)

Далее А.И.Бобенко, А.Г.Рейман, М.А.Семенов-Тян-Шанский в [2] открыли другой интеграл движения, коммутирующий с z и более универсальный, т.к. не требуется (1.2): д = (M,f)2 + (M,rf)2 + 2Мз(М, £,rf) + с2(& + щ) - с^ - с3&, где = AI3mgrxq, fj = 4I3hM2S, d = {Ahmgn)2, c3 = (4I3hM2)2, c2 = (4/3)2 mgrxhM2 ca&tfl). (1.4) В координатах (1.4) интегралы z и Я выглядят так: z = (М2 - М\ + 6 - »?2)2 + (2МгМ2 + 6 + i7i)2,

Н=М2 + Ml + Ш\ - 6 - r/2. (1.5)

Если тело размагничено (М = 0), или устранено магнитное поле (h — 0), то функция yfg превращается в интеграл площадей, а z - в интеграл С.В.Ковалевской, Предполагая, что

7,i)| = |c|.<l, (1.6) ограничим динамическую систему v на орбиту О6. Получаем гамильтонову систему v = sgrad(H), где косой градиент sgrad вычисляется в стандартной симплектической структуре орбиты [37]. Итак, в [2] гамильтонова система sgrad(H) на О6 проинтегрирована по Лиу-виллю, т.е. в предположениях (1.2) проинтегрированы в квадратурах уравнения (1.1), однако не глобально, а в окрестностях лиувиллевых торов Т3, отвечающих регулярным значениям отображений момента

О6 Эт:р I—(H(p),z(p),g(p)) G R3 регулярной орбиты О6. Для полноты решения необходимо проинтегрировать уравнения траекторий, которые состоят из критических точек отображения т, что и было сделано в основополагающей работе [4], предшествующей [2]. Пусть

М4 = {р € О6 : z(p) = 0}

- подмногообразие произвольной регулярной орбиты О6. Ясно, что М4 инвариантно относительно v. Легко проверить, что z(p) = 0 <3> dz(p) = 0, следовательно M4 целиком состоит из критических точек отображения m : О6 —> R3. Функция {zuz2}, где = М\ - Ml + & - »72, *2 = 2MiM2 + 6+»?b z = z21+z22, коммутирует с Я в точках подмногообразия М4 (но не коммутирует на О6 \ М4). Ограничим форму Кириллова из О6 на М4. Получим замкнутую 2-форму и>, которая почти всюду невырождена, но вырождается в точках подмногообразия Mq , определенного уравнением {zi,z2} = 0 (скобка Пуассона вычисляется в О6). Далее, ограничим на M4 векторное поле v, гамильтониан H и интеграл О.И.Богоявленского = {zuz2} = М3(М* + Ml) + Мх& + M2rj3.

Очевидно, что v = sgrad(H) на всюду плотном в M4 симплектическом подмногообразии

М4 \ Ml

Динамическая система v на М4 имеет два независимых интеграла: H и /. Непосредственно проверяется, что интеграл д, ограниченный на М4, так функционально выражается через / и Н: g = (1.7) где Ci и сз - параметры орбиты О6 (1.4).

Движение тяжелого магнита, отвечающее нулевому значению z на фиксированной орбите 0е (т.е. динамическую систему v на М4 [4]), назовем интегрируемым случаем О.И.Богоявленского. Оказывается, что симплектические особенности многообразия M4, связанные с вырождением 2-формы и> в точках подмногообразия Mq, не препятствуют применению теории топологической классификации [7,11].

В главе 2 рассмотрено движение магнита при |с| = 1 (когда магнитное и гравитационное поля параллельны). С использованием результатов О.И.Богоявленского [4], оно эквивалентно следующему естественному обобщению случая С.В.Ковалевской: а) моменты инерции (ненамагниченного тела) связаны соотношением C.B. Ковалевской h = h = 2 /3; б) неподвижная точка находится в экваториальной плоскости X, Y эллипсоида инерции так, что к = tg(a), где а угол между главной осью X и направлением из фиксированной точки на центр масс, отсчитываемый по часовой стрелке.

В главах 3-7 предполагается, что векторы магнитного поля и силы тяжести не коллинеарны (1.6). Также исключается случай, когда направления гравитационного и магнитного полей ортогональны, а моменты силы тяжести и магнитной силы относительно неподвижной точки равны по величине. При (и только при) этих ограничениях М4 является гладким 4-мерным подмногообразием орбиты О6.

В § 2.3 определяются функции р, в, с, х, г, ф, вместе с функциями Мь Мг, Мз задающие координаты пространства (зо(3) 0 К6)*, в которых проводятся основные вычисления. В этих координатах:

Я = ЧМ\ + р - с, / = /эу Р2 + Нздп(М3) ± г^р • зш(ф

В главе 3 найдены критические значения и подмногообразия энергии Я : М4 —>■ И. Доказана теорема 1, согласно которой: а) у энергии Я имеется одно глобально-минимальное критическое значение и два седловых критических значения: Дг, Дз! б) на критических уровнях энергии Нх, Д2 имеется по одной невырожденной критической окружности, а на уровне Дз их две.

Критические значения явно выражены через физические параметры задачи М.2, Д, т, Т\, а критические подмногообразия явно вычислены в координатах объемлющего пространства (зо(З)фК6)*.

В главе 4 найдены критические значения и подмногообразия интеграла /, ограниченного на произвольную неособую изоэнергетическую поверхность С^, и доказана боттовость функции при всех регулярных Д, кроме некоторого До, определенного в теореме 3.

Доказана теорема 2, согласно которой: а) для произвольного регулярного значения Д критические значения функции / : К- связаны следующим уравнением:

4й(2А;2-9) •х2 + 36М-х + 27а]2 = 64х[(А;2-3)-х + З/г]3, где (1.8) с

X > О, V = 2с0 + кс, / = ±- , константы Со и с определяются физическими параметрами М.2, Д, т, гь б) все критические подмногообразия(вложенные минимаксные и седловые окружности) явно вычислены в координатах пространства (-зо(З) © Л6)*.

Доказана теорема 3, согласно которой: а) Интеграл / : С^^ -» В. является боттовским для всех регулярных значений Д, кроме Д0 = 2со + к • с , где & — единственный положительный корень уравнения к4 + 8%/г3 + 18/г2 — 27 = 0; с б) Интеграл / : Q\a —)■ R имеет два вырожденных критических значения, отличающихся знаками, каждому из которых отвечают по две вырожденных критических окружности; в) каждый из 2-х непересекающихся торов, образующих вырожденный критический уровень функции / : Q3о —> R, имеет негладкую особенность типа "ребро" - вдоль вырожденной критической окружности.

По результатам анализа зависимости корней уравнения (1.8) от h построена бифуркационная диаграмма (множество критических значений) отображения момента

М4 Э р 1—> (Нр, fp) G R2.

В главе 5 исследован нулевой уровень функции / : Q\ —> R для всех регулярных значений энергии h.

Доказана теорема 4: Пусть Mq(/i) — нулевой уровень интеграла / : Q\ —> R, тогда:

1) при hi < h < h2 подмногообразие Mq(7î) диффеоморфно тору Т2;

2) при h2 < h < hz подмногообразие Mq (h) состоит из двух связных компонент, каждая из которых диффеоморфна тору Т2;

3) при h> hz подмногообразие M2(h) состоит из четырех связных компонент, каждая из которых диффеоморфна тору Т2.

При доказательстве теоремы 4, получены параметрические уравнения каждой связной компоненты Ml(h), задающие диффеоморфизмы стандартного тора S1 х S1.

В главе 6 предлагается алгоритм построения гомеоморфизма 3-мерного полиэдра р € Ql : fP < Л + £} ( или {р € Q\ : /р > /с - е} ) в сферическую окрестность окружности 5"1 С R3, переводящий в S1 критическую окружность боттовского интеграла f : Q\ -ï R, отвечающую критическому значению /с. Данный гомеоморфизм является локальным диффеоморфизмом всюду, кроме точек окружности 5"1. Фактически он проектирует в R3 торы Лиувилля, перестраивающиеся вблизи критического уровня /с, после чего процесс бифуркации становится доступным для визуального отображения. Для бифуркаций, происходящих на уровне /-1(0) при изменении h, с помощью компьютерной программы на Borland-Pascal, получены рис.79. ■

В главе 7 вычислены инварианты Фоменко-Цишанга W*(Qfi) и топология каждой регулярной изоэнергетической поверхности Q\, а также топология фазового многообразия М4.

В теореме 5 указаны инварианты Фоменко-Цишанга W*(Q\) для всех регулярных изоэнергетических поверхностей с боттовским интегралом /. Инварианты представлены ориентированными графами Г(<23,/) с метками г,е (рис.10-13). Все п - метки равны нулю, либо отсутствуют.

Вид графов Г(<^,/) следует из теорем 1,2,3,4, при этом теорема 4 возмещает недостающую информацию об ориентируемости сепаратрисных диаграмм, необходимую для вычисления графов Г(ф3,/) [37-39]. Ориентируемость сепаратрисных диаграмм, в свою очередь, следует из теоремы 4. Метки г, е,п [7,11] вычисляются на основе бифуркационной диаграммы по специально разработанной методике. Из вида инварианта прямо следует топология неособой изоэнергетической поверхности С^^, которая:

- при < к < Лг диффеоморфна 52 х 51;

- при /&2 < Ь, < /13 диффеоморфна тору Т3;

- при к > /г3 состоит из двух связных компонент, диффеоморфных 52 х 51; Доказано важное следствие из теоремы 5: фазовое многообразие М4 гомеоморфно 52 х 51 х К.

Основные результаты диссертации, выносимые на защиту:

- критические значения и подмногообразия энергии

Н : М4 И, где МА - фазовое многообразие случая О.И.Богоявленского (теорема 1);

- бифуркационная диаграмма отображения момента

М4 Эр—►(#(?),/(?))€ К2, где / - дополнительный интеграл движения (интеграл О.И.Богоявленского) (рис. 2);

- критические значения и критические подмногообразия функции доказана ее боттовость [37] для всех регулярных значений К энергии Н (теоремы 2,3);

- фазовые траектории устойчивого периодического движения тяжелого магнита в случае О.И.Богоявленского (теорема 2);

- параметрические уравнения лиувиллевых торов

Г'^гк?3, образующих слоение нулевого уровня интеграла О.И.Богоявленского (теорема 4);

- инварианты Фоменко-Цишанга для каждой неособой изоэнергетической поверхности ф3 (теорема 5, рис.10-13);

- топология каждой неособой изоэнергетической поверхности (теорема 5, таб. 1);

- гомеоморфность фазового М4 и многообразия S2 х S1 х R (следствие теоремы 5);

- эквивалентность движения тяжелого магнита в случае типа С.В.Ковалевской [4], в параллельных магнитном и гравитационном полях, некоторому естественному обобщению классического случая С.В.Ковалевской (§ 2.2);

- функциональная зависимость на М4 между интегралом А.И.Бобенко, А.Г.Реймана, М.А.Семенова-Тян-Шанского д [2], интегралом О.И.Богоявленского / [4] и интегралом энергии Н (формула 1.7).

Публикации по теме диссертации:

1. Зотьев Д.Б. Fomenko-Zieschang invariant гп the Bogoyavlenskyi integrable case. // Регулярная и хаотическая динамика. N4. 2000.

2. Зотьев Д.Б. Фазовая топология интегрируемого случая движения тяжелого магнита при нулевом значении интеграла типа С.В.Ковалевской.// Деп. в ВИНИТИ. 1986-В 00. 2000.

3. Зотьев Д.Б. Каноническое погружение бутылки Клейна.)/ Деп. в ВИНИТИ. 896 - В 00. 2000.

Глава 2. Особенности

1. Арнольд В.И. Математические методы классической механики. М. Наука, 1974г.

2. A.I. Bobenko, A.G. Reyman, М.А. Semenov-Tian-Shansky. The Kowalewski top 99 years later: a Lax pair, generalizations and explicit solutions. Comm.Math.Phys. 1989. V.122. N2. P.321-354.

3. Богоявленский О. И. Динамика твердого тела с п эллипсоидальными полостями, заполненными магнитной жидкостью. ДАН СССР. 1983. Т.272, N 6. С. 1364-1367.

4. Богоявленский О. И. Интегрируемые уравнения Эйлера на алгебрах Ли, возникающие в задачах математической физики. Изв. АН СССР. Сер.мат. -1984г. т.48. N 5. стр.883-938

5. Богоявленский О. И., Г. Ф. Ивах. Топологический анализ интегрируемых случаев В.А.Стеклова. УМН.- 1985.- т.40, N.4.-C.145-146.

6. Богоявленский О. И. Некоторые интегрируемые случаи уравнений Эйлера. ДАН СССР.- 1986.-Т.287, N 5.-С.1105-1108.

7. Болсинов А. В., Матвеев С. В., Фоменко А. Т. Топологическая классификация интегрируемых гамилътоновых систем с двумя степенями свободы. УМН.- 1990, т.45, вып.2

8. Bolsinov А. V. Methods of calculation of the Fomenko-Zieschang invariant. Adv.in Soviet Math.- 1991.- V.6.-P.147-183.

9. Болсинов А. В., Фоменко А. Т. Траекторная эквивалентность интегрируемых гамилътоновых систем с двумя степенями свободы. Теорема классификации. 1,11 Матем.сб.-1994.-Т.185,Ш.-С. 27-80; N5.-C. 27-78.

10. Болсинов А. В., Фоменко А. Т. Введение в топологию интегрируемых гамилътоновых систем. М.Наука. 1997г.И. Болсинов А. В., Фоменко А. Т. Интегрируемые гамильтоновы системы. Топология. Геометрия. Классификация. Э диториал. У Р С С. 1998г.

11. Браилов А. В., Фоменко А. Т. Топология интегральных многообразий интегрируемых систем. Мат.сб.- 1987.- Т.133, N 3.- С.- 375-385.

12. Channell P.J, Scovel C. Symplectic integration of Hamiltonian systems. JI Preprint LA-UR-88-1828. Los Alamos National Laboratory.- Los Alamos, USA, 1988.

13. Делоне H. Б. Алгебраические интегралы движения твердого тела около неподвижной точки. Санкт-Питербург. 1892.

14. Жуковский Н. Е. Геометрическая интерпретация рассмотренного С.В. Ковалевской случая движения тяжелого твердого тела около неподвижной точки. В 7 т. Л. 1948. т.1.

15. Жуковский Н. Е. О движении твердого тела, имеющего полости, наполненные однородной капельной жидкостью. В 2 т. М. 1949. т.1.

16. Зотьев Д. Б. Инвариант Фоменко-Цишанга в интегрируемом случае О.И. Богоявленского. Регулярная и хаотическая динамика. 2000. N4.

17. Ковалевская С. В. Задача о вращении твердого тела вокруг неподвижной точки. М. 1940.

18. Козлов В. В. Интегрируемость и неинтегрируемостъ в гамильтоновой механике. УМН.- 1983, т.38, вып. 1. с.3-67.

19. Козлов В. В. Методы качественного анализа в динамике твердого тела. М. Изд-во МГУ. 1980.

20. Komarov I. V. A generalization of the Kouialewski top. Phys.Lett. 123A, 14-15(1987)

21. Лагранж Ж. Аналитическая механика. В 2 т. Л. 1950. т.1.

22. Новиков С. П. Гамильтонов формализм и многозначный аналог теории Морса. УМН,- 1982, т.37, вып.5. с.3-49.

23. Орел О. Е., Рябов П. Е. Бифуркационные множества в одной задаче о движении твердого тела в жидкости и ее обобщении. Регулярная и хаотическая динамика. 3. 1998. N 2. С.82-91.

24. Ошемков А. А. Боттовские интегралы интегрируемых гамильтоновых систем. Геометрия, дифференциальные уравнения и механика. -М.: МГУ, 1986.-С. 115-117.

25. Oshemkov A. A. The phase topology of some integrable Hamiltonian systems on so(4). Бакинская международная топологическая конференция. Часть 2. Тезисы.-Баку: Ин-т мат. АН СССР ; Ин-т мат. и мех. АН Азерб.ССР.-1987.-с.230.

26. Oshemkov A. A. Fomenko invariante for the main integrable cases of the rigid body motion equations Adv.in Soviet Math.- 1991.- V.6.-P.67-146.

27. Ошемков А. А. Вычисление инвариантов Фоменко для основных интегрируемых случаев динамики твердого тела. Труды семинара по векторному и тензорному анализу. -М.: Изд-во МГУ, 1993.-Вып.25,ч.2.-С.23-109.

28. Переломов А. М. Представление Лакса для систем типа С.В.Ковалевской. Функциональный анализ и его приложения.-1982. N 16. с.80-81. УМН.- 1989, т.44, вып.1

29. Смейл С. Топология и механика. УМН.- 1972. т.27, N2.

30. Татаринов Я. В. Портреты классических интегралов задачи о вращении твердого тела вокруг неподвижной точки. Вест. Моск. ун-та. 1974. Вып.6.

31. Татаринов Я. В. Глобальный взгляд на динамику твердого тела. Описание конфигураций. Вест. Моск. ун-та. 1978. Вып.4.

32. Фоменко А. Т. Топология поверхностей постоянной энергии интегрируемых гамилътоновых систем и препятствия к интегрируемости. Изв. АН СССР. Сер.мат. -1986.- Т.50. N6.- С.1276-1307.

33. Фоменко А. Т. Теория Морса интегрируемых гамилътоновых систем. ДАН СССР.- 1986.-Т.287, N 5.-С. 1071-1075.

34. Фоменко А. Т., Цишанг X. О типичных топологических свойствах интегрируемых гамилътоновых систем. Изв. АН СССР.Сер.мат.- 1988. Т.52. N2.- С.378-407.

35. Фоменко А. Т. Симплектическая геометрия. Методы и приложения. МГУ,- 1988

36. Фоменко А. Т. Топологические инварианты гамилътоновых систем, интегрируемых по Лиувиллю. Функциональный анализ и его приложения.-1988.-Т.22, N 4-С.38-51. УМН.- 1989, т.44, вып.1

37. Фоменко А. Т. Симплектическая топология вполне интегрируемых гамилътоновых систем. УМН.- 1989, т.44, вып.1

38. Фоменко А. Т., Цишанг X. Критерий топологической эквивалентности интегрируемых гамилътоновых систем с двумя степенями свободы. Изв. АН СССР.Сер.мат.- 1989.

39. Харламов М. П. Топологический анализ классических интегрируемых случаев в динамике твердого тела. ДАН СССР.- 1983.-Т.273, N 6.-С. 1322-1325.

40. Харламов М. П. Топологический анализ интегрируемых задач динамики твердого тела. Ленинград. 1988 г.

41. Харламов М. П., Рябов П. Е. Бифуркации первых интегралов в случае Ковалевской-Яхъи. Регулярная и хаотическая динамика. 2. 1997. N 2. С.25-40.

42. Харламов П. В. Лекции по динамике твердого тела. Новосибирск. 1965.

43. Харламов П. В., Коваль В. И. Движение гироскопа Ковалевской в случае Делоне. Мех. тверд, тела. 1982. Вып. 14.

44. Якоби К. Лекции по динамике. М. 1933.