Lie algebra methods for the applications to the statistical theory of turbulence

Approximate Lie symmetries of the Navier-Stokes equations are used for the applications to scaling phenomenon arising in turbulence. In particular, we show that the Lie symmetries of the Euler equations are inherited by the Navier-Stokes equations in the form of approximate symmetries that allows to involve the Reynolds number dependence into scaling laws. Moreover, the optimal systems of all finite-dimensional Lie subalgebras of the approximate symmetry transformations of the Navier-Stokes are constructed. We show how the scaling groups obtained can be used to introduce the Reynolds number dependence into scaling laws explicitly for stationary parallel turbulent shear flows. This is demonstrated in the framework of a new approach to derive scaling laws based on symmetry analysis [11]-[13].

TAUT REPRESENTATIONS OF COMPACT SIMPLE LIE GROUPS

The concept of taut submanifold of Euclidean space is due to Carter and West, and can be traced back to the work of Chern and Lashof on immersions with minimal total absolute curvature and the subsequent reformulation of that work by Kuiper in terms of critical point theory. In this paper, we classify the reducible representations of compact simple Lie groups, all of whose orbits are tautly embedded in Euclidean space, with respect to Z(2)-coefficients.

On E-functions of semisimple Lie groups

We develop and describe continuous and discrete transforms of class functions on a compact semisimple, but not simple, Lie group G as their expansions into series of special functions that are invariant under the action of the even subgroup of the Weyl group of G. We distinguish two cases of even Weyl groups-one is the direct product of even Weyl groups of simple components of G and the second is the full even Weyl group of G. The problem is rather simple in two dimensions. It is much richer in dimensions greater than two-we describe in detail E-transforms of semisimple Lie groups of rank 3.

Some examples of nil Lie algebras

Generalizing Petrogradsky`s construction, we give examples of infinite-dimensional nil Lie algebras of finite Gelfand-Kirillov dimension over any field of positive characteristic.

ON SPECIALITY OF BINARY-LIE ALGEBRAS

In the present work, binary-Lie, assocyclic, and binary (-1,1) algebras are studied. We prove that, for every assocyclic algebra A, the algebra A(-) is binary-Lie. We find a simple non-Malcev binary-Lie superalgebra T that cannot be embedded in A(-s) for an assocyclic superalgebra A. We use the Grassmann envelope of T to prove the similar result for algebras. This solve negatively a problem by Filippov (see [1, Problem 2.108]). Finally, we prove that the superalgebra T is isomorphic to the commutator superalgebra A(-s) for a simple binary (-1,1) superalgebra A.

Group algebras of torsion groups and Lie nilpotence

Let * be an involution of a group algebra FG induced by an involution of the group G. For char F not equal 2, we classify the torsion groups G with no elements of order 2 whose Lie algebra of *-skew elements is nilpotent.

Nonhomogeneous subalgebras of Lie and special Jordan superalgebras

We consider polynomial identities satisfied by nonhomogeneous subalgebras of Lie and special Jordan superalgebras: we ignore the grading and regard the superalgebra as an ordinary algebra. The Lie case has been studied by Volichenko and Baranov: they found identities in degrees 3, 4 and 5 which imply all the identities in degrees <= 6. We simplify their identities in degree 5, and show that there are no new identities in degree 7. The Jordan case has not previously been studied: we find identities in degrees 3, 4, 5 and 6 which imply all the identities in degrees <= 6, and demonstrate the existence of further new identities in degree 7. our proofs depend on computer algebra: we use the representation theory of the symmetric group, the Hermite normal form of an integer matrix, the LLL algorithm for lattice basis reduction, and the Chinese remainder theorem. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Free field realizations of the elliptic affine Lie algebra sl(2, R) circle plus (Omega(R)/dR)

In this paper we construct two free field realizations of the elliptic affine Lie algebra sl(2, R) circle plus Omega(R)/dR where R = C[t. t(-1), u vertical bar u(2) = t(3) - 2bt(2) + t]. The first realization provides an analogue of Wakimoto`s construction for Affine Kac-Moody algebras, but in the setting of the elliptic affine Lie algebra. The second realization gives new types of representations analogous to Imaginary Verma modules in the Affine setting. (c) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Solução da equação advectivo-difusiva utilizando regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais e simetrias de Lie : aplicações em engenharia ambiental

Vários métodos analíticos, numéricos e híbridos podem ser utilizados na solução de problemas de difusão e difusão-advecção. O objetivo deste trabalho é apresentar dois métodos analíticos para obtenção de soluções em forma fechada da equação advectivo-difusiva em coordenadas cartesianas que descreve problemas de dispersão de poluentes na água e na atmosfera. Um deles é baseado em regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais, e o outro consiste na aplicação de simetrias de Lie admitidas por uma equação diferencial parcial linear. Desenvolvem-se regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais de segunda ordem com coeficientes constantes e para operadores advectivo-difusivos. Nos casos em que essas regras não podem ser aplicadas utiliza-se uma formulação para a obtenção de simetrias de Lie, admitidas por uma equação diferencial, via mapeamento. Define-se um operador diferencial com a propriedade de transformar soluções analíticas de uma dada equação diferencial em novas soluções analíticas da mesma equação. Nas aplicações referentes à dispersão de poluentes na água, resolve-se a equação advectivo-difusiva bidimensional com coeficientes variáveis, realizando uma mudança de variáveis de modo a reescrevê-la em termos do potencial velocidade e da função corrente correspondentes ao respectivo escoamento potencial, estendendo a solução para domínios de contornos arbitrários Na aplicação referente ao problema de dispersão de poluentes na atmosfera, realiza-se uma mudança de variáveis de modo a obter uma equação diferencial parcial com coeficientes constantes na qual se possam aplicar as regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais. Os resultados numéricos obtidos são comparados com dados disponíveis na literatura. Diversas vantagens da aplicação das formulações apresentadas podem ser citadas, a saber, o aumento da velocidade de processamento, permitindo a obtenção de solução em tempo real; a redução da quantidade de memória requerida na realização de operações necessárias para a obtenção da solução analítica; a possibilidade de dispensar a discretização do domínio em algumas situações.

Co-módulos primos e co-álgebras primas

Seja C uma co-álgebra. Consideremos o anel de convolução C*, que é a álgebra dual de C. Dado um co-módulo à direita (resp. à esquerda) sobre C é possível definir um C*-módulo à esquerda (resp. à direita) racional. Nesta tese, estudamos as noções correspondentes dos conceitos de primos, fortemente primos, semiprimos e fortemente semiprimos, que são encontrados na literatura em [2], [3], [4], [13] e [17], para co-módulos. A noção do conceito de primo é obtida também para co-álgebras. Mostramos que uma co-álgebra C é prima se, e somente se, C é uma co-álgebra simples.

Álgebras de operadores, esperança condicional e a Entropia de Connes-Stormer

Neste trabalho fazemos um breve estudo de Álgebras de Operadores, mais especificamente Álgebras-C* e Álgebras de von Neumann. O objetivo é expor alguns resultados que seriam os análogos não-comutativos de teoremas em Teoria da Medida e Teoria Rrgódica. Inicialmente, enunciamos alguns resultados de Análise Funcional e Teoria Espectral, muitos destes sendo demonstrados, com ênfase especial aos que dizem respeito µas álgebras. Com isso, dispomos das ferramentas necessárias para falarmos de alguns tópicos da então chamada Teoria da Integração Não-Comutativa. Uma desigualdade tipo Jensen é provada e, com o teorema de Radon-Nikodym para funcionais normais positivos, construimos uma esperança condicional, provando que esta possui as mesmas propriedades da esperança condicional da Teoria das Probabilidades. Dada a Esperança Condicional, objeto este que faz parte do cenário atual de pesquisa na área de Álgebra de Operadores e que está relacionado com resultados fundamentais tal como o Índice de Jones, passamos à definição da Entropia de Connes-Stormer. Finalizamos o trabalho analisando esta entropia, que é a versão para as álgebras de von Neumann da entropia Kolmogorov-Sinai em Teoria Ergódica. Provamos algumas pro- priedades que são análogas às do conceito clássico de entropia e indicamos uma aplicação da mesma. O texto não possui resultados originais, trata-se apenas de uma releitura de artigos usando versões mais recentes de alguns teoremas.

Mass generation from Lie algebra extensions

Applied to the electroweak interactions, the theory of Lie algebra extensions suggests a mechanism by which the boson masses are generated without resource to spontaneous symmetry breaking. It starts from a gauge theory without any additional scalar field. All the couplings predicted by the Weinberg-Salam theory are present, and a few others which are nevertheless consistent within the model.

Lie symmetry analysis and reductions of a two-dimensional integrable generalization of the Camassa-Holm equation

In this Letter we investigate Lie symmetries of a (2 + 1)-dimensional integrable generalization of the Camassa-Holm (CH) equation. Through the similarity reductions we obtain four different (1 + 1)-dimensional systems of partial differential equations in which one of them turns out to be a (1 + 1)-dimensional CH equation. We establish their integrability by providing the Lax pair for all of them. Further, we present a brief analysis for some types of particular solutions which include the cuspon, peakon and soliton solutions for the two-dimensional generalization of the CH equation. (C) 2000 Published by Elsevier B.V. B.V.