Simple closed geodesics on regular tetrahedra in spherical space

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We prove that there are finitely many simple closed geodesics on regular tetrahedra in spherical space. Also, for any pair of coprime positive integers $(p,q)$, we find constants $\alpha_1$ and $\alpha_2$ depending on $p$ and $q$ and satisfying the inequality $\pi/3<\alpha_1<\alpha_2<2\pi/3$, such that a regular spherical tetrahedron with planar angle $\alpha\in(\pi/3, \alpha_1)$ has a unique simple closed geodesic of type $(p,q)$, up to tetrahedron isometry, whilst a regular spherical tetrahedron with planar angle $\alpha\in(\alpha_2, 2\pi/3)$ has no such geodesic.Bibliography: 19 titles.

About the authors

Alexander Andreevich Borisenko

B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering, National Academy of Sciences of Ukraine

Email: aborisenk@gmail.com
Doctor of physico-mathematical sciences, Professor

Darya Dmitrievna Sukhorebska

B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering, National Academy of Sciences of Ukraine

Email: sukhorebska@ilt.kharkov.ua
without scientific degree, no status

References

  1. L. Lusternik, L. Schnirelmann, “Sur le problème de troix geodesique fermees sur les surfaces de genre 0”, C. R. Acad. Sci. Paris, 189 (1929), 269–271
  2. J. Hadamard, “Les surfaces à courbures opposees et leurs lignes geodesiques”, J. Math. Pures Appl. (5), 4 (1898), 27–73
  3. H. Huber, “Zur analytischen Theorie hyperbolischer Raumformen und Bewegungsgruppen”, Math. Ann., 138 (1959), 1–26
  4. H. Huber, “Zur analytischen Theorie hyperbolischer Raumformen und Bewegungsgruppen. II”, Math. Ann., 143 (1961), 463–464
  5. I. Rivin, “Simple curves on surfaces”, Geom. Dedicata, 87:1-3 (2001), 345–360
  6. M. Mirzakhani, “Growth of the number of simple closed geodesics on hyperbolic surfaces”, Ann. of Math. (2), 168:1 (2008), 97–125
  7. С. Э. Кон-Фоссен, Некоторые вопросы дифференциальной геометрии в целом, Физматгиз, М., 1959, 303 с.
  8. А. Д. Александров, Выпуклые многогранники, М.–Л., ГИТТЛ, 1950, 428 с.
  9. А. В. Погорелов, Внешняя геометрия выпуклых поверхностей, Наука, М., 1969, 759 с.
  10. А. В. Погорелов, “Одна теорема о геодезических на замкнутой выпуклой поверхности”, Матем. сб., 18(60):1 (1946), 181–183
  11. В. А. Топоногов, “Оценка длины выпуклой кривой на двумерной поверхности”, Сиб. матем. журн., 4:5 (1963), 1189–1193
  12. В. А. Вайгант, О. Ю. Матукевич, “Оценка длины простой геодезической на выпуклой поверхности”, Сиб. матем. журн., 42:5 (2001), 998–1011
  13. A. Cotton, D. Freeman, A. Gnepp, Ting Ng, J. Spivack, C. Yoder, “The isoperimetric problem on some singular surfaces”, J. Aust. Math. Soc., 78:2 (2005), 167–197
  14. K. A. Lawson, J. L. Parish, C. M. Traub, A. G. Weyhaupt, “Coloring graphs to classify simple closed geodesics on convex deltahedra”, Int. J. Pure Appl. Math., 89:2 (2013), 123–139
  15. D. Fuchs, E. Fuchs, “Closed geodesics on regular polyhedra”, Mosc. Math. J., 7:2 (2007), 265–279
  16. D. B. Fuchs, Geodesics on a regular dodecahedron, Preprint No. 91, Max Planck Inst. Math., Bonn, 2009, 14 pp.
  17. В. Ю. Протасов, “Замкнутые геодезические на поверхности симплекса”, Матем. сб., 198:2 (2007), 103–120
  18. А. А. Борисенко, Д. Д. Сухоребская, “Простые замкнутые геодезические на правильных тетраэдрах в пространстве Лобачевского”, Матем. сб., 211:5 (2020), 3–30
  19. A. A. Borisenko, “An estimation of the length of a convex curve in two-dimensional Aleksandrov spaces”, Журн. матем. физ., анал., геом., 16:3 (2020), 221–227

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2021 Borisenko A.A., Sukhorebska D.D.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).