Singular Riemannian foliations in spheres provide local models for an extensive kind of singular Riemannian foliations, whose theory contributes in the understanding of Riemannian manifolds. Hence the importance of studying and classifying them, a research subject that still remains open. In 2014, Marco Radeschi constructed indecomposable singular Riemannian foliations of arbitrary codimension, most of them inhomogeneous, which generalized all known examples of that type so far. The present dissertation is a detailed study of his work, along with observations about the progress made on this dynamic field since that paper was published. Besides introducing preliminary notions and examples on singular Riemannian foliations, isometric actions and Clifford theory, it is explained a construction of inhomogeneous isoparametric hypersurfaces, due to Ferus, Karcher and Münzner, that was a fundamental framework for the results of Radeschi. After that, it is described exhaustively the construction of Clifford and composed foliations in spheres, which are the examples that Radeschi created using Clifford systems. In the sequel it is established an extraordinary bijective correspondence between Clifford foliations (merely geometric objects) and Clifford systems (purely algebraic objects). This text finishes examining the relations of homogeneity properties among FKM, Clifford and composed foliations. / Folheações Riemannianas singulares em esferas fornecem modelos locais para folheações Riemannianas singulares mais gerais, cuja teoria contribui na compreensão de variedades Riemannianas. Daí a sua importança de estudá-los e classificá-los, uma área de pesquisa que se mantém aberta. Em 2014, Marco Radeschi construiu folheações Riemannianas singulares indecomponíveis de codimensão arbitrária, a maioria delas não homogêneas, que generalizaram todos os exemplos conhecidos desse tipo até então. A presente dissertação é um estudo detalhado desse trabalho, junto com observações sobre avanços que se têm feito neste dinâmico campo desde a publicação do artigo. Após introduzir as noções e exemplos preliminares de folheações Riemannianas singulares, ações isométricas e teoria de Clifford, é explorada uma construção de hipersuperfícies isoparamétricas não homogêneas, devida a Ferus, Karcher e Münzner (FKM), que foi peça fundamental para os resultados de Radeschi. Em seguida, descreve-se minuciosamente a construção de folheações composta e de Clifford em esferas, que são os exemplos que o autor mencionado anteriormente gerou usando sistemas de Clifford. Continuando com a análise dessas novas folheações Riemannianas singulares, estabelece-se uma extraordinária correspondência biunívoca entre folheações de Clifford (objetos meramente geométricos) e sistemas de Clifford (objetos puramente algébricos). Este texto termina examinando as relações das propriedades de homogeneidade entre folheações FKM, compostas e de Clifford.

Singular Riemannian foliations in spheres provide local models for an extensive kind of singular Riemannian foliations, whose theory contributes in the understanding of Riemannian manifolds. Hence the importance of studying and classifying them, a research subject that still remains open. In 2014, Marco Radeschi constructed indecomposable singular Riemannian foliations of arbitrary codimension, most of them inhomogeneous, which generalized all known examples of that type so far. The present dissertation is a detailed study of his work, along with observations about the progress made on this dynamic field since that paper was published. Besides introducing preliminary notions and examples on singular Riemannian foliations, isometric actions and Clifford theory, it is explained a construction of inhomogeneous isoparametric hypersurfaces, due to Ferus, Karcher and Münzner, that was a fundamental framework for the results of Radeschi. After that, it is described exhaustively the construction of Clifford and composed foliations in spheres, which are the examples that Radeschi created using Clifford systems. In the sequel it is established an extraordinary bijective correspondence between Clifford foliations (merely geometric objects) and Clifford systems (purely algebraic objects). This text finishes examining the relations of homogeneity properties among FKM, Clifford and composed foliations. / Folheações Riemannianas singulares em esferas fornecem modelos locais para folheações Riemannianas singulares mais gerais, cuja teoria contribui na compreensão de variedades Riemannianas. Daí a sua importança de estudá-los e classificá-los, uma área de pesquisa que se mantém aberta. Em 2014, Marco Radeschi construiu folheações Riemannianas singulares indecomponíveis de codimensão arbitrária, a maioria delas não homogêneas, que generalizaram todos os exemplos conhecidos desse tipo até então. A presente dissertação é um estudo detalhado desse trabalho, junto com observações sobre avanços que se têm feito neste dinâmico campo desde a publicação do artigo. Após introduzir as noções e exemplos preliminares de folheações Riemannianas singulares, ações isométricas e teoria de Clifford, é explorada uma construção de hipersuperfícies isoparamétricas não homogêneas, devida a Ferus, Karcher e Münzner (FKM), que foi peça fundamental para os resultados de Radeschi. Em seguida, descreve-se minuciosamente a construção de folheações composta e de Clifford em esferas, que são os exemplos que o autor mencionado anteriormente gerou usando sistemas de Clifford. Continuando com a análise dessas novas folheações Riemannianas singulares, estabelece-se uma extraordinária correspondência biunívoca entre folheações de Clifford (objetos meramente geométricos) e sistemas de Clifford (objetos puramente algébricos). Este texto termina examinando as relações das propriedades de homogeneidade entre folheações FKM, compostas e de Clifford.

Uma folheação Riemanniana singular em M, variedade Riemanniana completa, é uma folheação singular tal que as folhas são localmente equidistantes. Existe uma folheação singular, chamada de folheação dual a folheação Riemanniana dada, cuja folha passando por p é o conjunto dos pontos em M que são alcançados por alguma geodésica horizontal quebrada partindo de p. Se M possui curvatura seccional positiva, então a folheação dual possui apenas uma folha. Se a curvatura seccional de M é não-negativa e M não coincidi com alguma folha dual, então o fibrado normal de qualquer geodésica horizontal quebrada é gerado por uma família de campos de Jacobi paralelos. Ambos os resultados são conhecidos com Teorema de Dualização. Uma aplicação destes resultados é a prova da suavidade da projeção métrica na alma. Todos estes resultados são devidos a Wilking. O objetivo desta dissertação de mestrado é discutir tais resultados de Wilking, baseado no trabalho do mesmo e em uma abordagem feita por Gromoll e Walschap. / Let M be a Riemanniana manifold with nonnegative sectional curvature. A singular Riemannian foliation in M is a singular foliation with locally equidistant leaves. The dual leaf though p is the collection of the all points q in M such that p and q are connected with a piece-wise horizontal geodesic. The partition of M into the dual leaves is a singular foliation called dual foliation. Wilking proved that if the sectional curveture is positive, then the dual foliation consists of a single leaf. In other words, any two points in M can be connected with a piece-wise horizontal geodesic. In order to prove this result Wilking showed that, if M is nonnegatively curved, the normal bundle of a dual leaf along a piecewise horizontal geodesic is gerated for parallel Jacobi field. These results are used in the proof that the projection metric in the soul is smoth.

Uma folheação Riemanniana singular em M, variedade Riemanniana completa, é uma folheação singular tal que as folhas são localmente equidistantes. Existe uma folheação singular, chamada de folheação dual a folheação Riemanniana dada, cuja folha passando por p é o conjunto dos pontos em M que são alcançados por alguma geodésica horizontal quebrada partindo de p. Se M possui curvatura seccional positiva, então a folheação dual possui apenas uma folha. Se a curvatura seccional de M é não-negativa e M não coincidi com alguma folha dual, então o fibrado normal de qualquer geodésica horizontal quebrada é gerado por uma família de campos de Jacobi paralelos. Ambos os resultados são conhecidos com Teorema de Dualização. Uma aplicação destes resultados é a prova da suavidade da projeção métrica na alma. Todos estes resultados são devidos a Wilking. O objetivo desta dissertação de mestrado é discutir tais resultados de Wilking, baseado no trabalho do mesmo e em uma abordagem feita por Gromoll e Walschap. / Let M be a Riemanniana manifold with nonnegative sectional curvature. A singular Riemannian foliation in M is a singular foliation with locally equidistant leaves. The dual leaf though p is the collection of the all points q in M such that p and q are connected with a piece-wise horizontal geodesic. The partition of M into the dual leaves is a singular foliation called dual foliation. Wilking proved that if the sectional curveture is positive, then the dual foliation consists of a single leaf. In other words, any two points in M can be connected with a piece-wise horizontal geodesic. In order to prove this result Wilking showed that, if M is nonnegatively curved, the normal bundle of a dual leaf along a piecewise horizontal geodesic is gerated for parallel Jacobi field. These results are used in the proof that the projection metric in the soul is smoth.

Nesta tese foi introduzido o conceito de folheação Finsleriana singular, que generaliza ação Finsleriana, submersão Finsler e folheação Finsleriana. O primeiro resultado desta tese afirma que qualquer folheação Finsleriana singular sobre uma variedade Randers com data (h,W) é folheação Riemanniana singular com respeito a h e W é um campo folheado. Para obter este resultado provou-se um teorema de redução ao slice, que permite relacionar uma folheação Finsleriana singular com uma folheação Finsleriana singular em um espaço de Minkowski. O terceiro resultado garante a equifocalidade para as fibras regulares de uma submersão singular analítica que na parte regular é uma submersão Finsleriana. No transcurso do trabalho verificou-se propriedades relevantes das folheações Finslerianas singulares e a existência de vizinhanças tubulares Finslerianas, uma propriedade básica que não estava escrita na literatura. / In this thesis we introduce the concept of singular Finsler foliation, which generalizes the concepts of Finsler actions, Finsler submersions and Finsler foliations. In the first theorem we show that if F is a singular Finsler foliation on a Randers manifold (M,Z) with Zermelo data (h,W), then F is a singular Riemannian foliation on the Riemannian manifold (M, h). In order to prove this theorem we present in the second theorem a slice reduction that relates local singular Finsler foliations on Finsler manifolds with singular Finsler foliations on Minkowski spaces. Finally in the third result we prove the equifocality of the fibers of an analytic singular submersion that is a Finsler submersion in the regular part. Along the work we stress relevant properties on singular Finsler foliations and we also remark the existence of tubular neigborhoods in Finsler geometry, a basic result that we did not find properly written in the literature.

Nesta tese foi introduzido o conceito de folheação Finsleriana singular, que generaliza ação Finsleriana, submersão Finsler e folheação Finsleriana. O primeiro resultado desta tese afirma que qualquer folheação Finsleriana singular sobre uma variedade Randers com data (h,W) é folheação Riemanniana singular com respeito a h e W é um campo folheado. Para obter este resultado provou-se um teorema de redução ao slice, que permite relacionar uma folheação Finsleriana singular com uma folheação Finsleriana singular em um espaço de Minkowski. O terceiro resultado garante a equifocalidade para as fibras regulares de uma submersão singular analítica que na parte regular é uma submersão Finsleriana. No transcurso do trabalho verificou-se propriedades relevantes das folheações Finslerianas singulares e a existência de vizinhanças tubulares Finslerianas, uma propriedade básica que não estava escrita na literatura. / In this thesis we introduce the concept of singular Finsler foliation, which generalizes the concepts of Finsler actions, Finsler submersions and Finsler foliations. In the first theorem we show that if F is a singular Finsler foliation on a Randers manifold (M,Z) with Zermelo data (h,W), then F is a singular Riemannian foliation on the Riemannian manifold (M, h). In order to prove this theorem we present in the second theorem a slice reduction that relates local singular Finsler foliations on Finsler manifolds with singular Finsler foliations on Minkowski spaces. Finally in the third result we prove the equifocality of the fibers of an analytic singular submersion that is a Finsler submersion in the regular part. Along the work we stress relevant properties on singular Finsler foliations and we also remark the existence of tubular neigborhoods in Finsler geometry, a basic result that we did not find properly written in the literature.

O objetivo central desta dissertação é apresentar as folheações infinitesimalmente polares, fornecendo uma demonstração para o teorema que as caracteriza. Seguimos a abordagem original encontrada em Lytchak e Thorbergsson [25], de 2010. Diretamente da definição e do teorema principal obtem-se dois exemplos: folheações polares e folheações riemannianas singulares de codimensão 1 ou 2. Dedicamos especial atenção a um terceiro exemplo: folheações sem pontos horizontalmente conjugados. A demonstração deste resultado utiliza resultados obtidos anteriormente pelos mesmos autores em 2007, Lytchak e Thorbergsson [24]. Abordamos também, brevemente, as implicações do teorema caracterizador (que é um resultado local) sobre o quociente global de uma folheação infinitesimalmente polar. Variedades com folheações infinitesimalmente polares podem ser encaradas como um objeto que apresenta aspectos clássicos do teorema do toro maximal para grupos de Lie compactos, em um contexto mais amplo. / The present work aims at introducing infinitesimally polar foliations -- as defined by Lytchak and Thorbergsson [25] -- providing a proof for the classification theorem. Polar foliations and low codimension singular Riemannian foliations are two immediate examples. A third example is given by foliations without horizontally conjugate points. The proof of this assertion relies on previous results established by the same authors in Lytchak and Thorbergsson [24]. The classification theorem for infinitesimally polar foliations is a local result; we also derive from it some global consequences on the quotient space of such foliations. Infinitesimally polar foliations may be regarded as a generalised setting where one can find characteristic features from the maximal torus theorem for compact Lie groups.

O objetivo central desta dissertação é apresentar as folheações infinitesimalmente polares, fornecendo uma demonstração para o teorema que as caracteriza. Seguimos a abordagem original encontrada em Lytchak e Thorbergsson [25], de 2010. Diretamente da definição e do teorema principal obtem-se dois exemplos: folheações polares e folheações riemannianas singulares de codimensão 1 ou 2. Dedicamos especial atenção a um terceiro exemplo: folheações sem pontos horizontalmente conjugados. A demonstração deste resultado utiliza resultados obtidos anteriormente pelos mesmos autores em 2007, Lytchak e Thorbergsson [24]. Abordamos também, brevemente, as implicações do teorema caracterizador (que é um resultado local) sobre o quociente global de uma folheação infinitesimalmente polar. Variedades com folheações infinitesimalmente polares podem ser encaradas como um objeto que apresenta aspectos clássicos do teorema do toro maximal para grupos de Lie compactos, em um contexto mais amplo. / The present work aims at introducing infinitesimally polar foliations -- as defined by Lytchak and Thorbergsson [25] -- providing a proof for the classification theorem. Polar foliations and low codimension singular Riemannian foliations are two immediate examples. A third example is given by foliations without horizontally conjugate points. The proof of this assertion relies on previous results established by the same authors in Lytchak and Thorbergsson [24]. The classification theorem for infinitesimally polar foliations is a local result; we also derive from it some global consequences on the quotient space of such foliations. Infinitesimally polar foliations may be regarded as a generalised setting where one can find characteristic features from the maximal torus theorem for compact Lie groups.

Neste trabalho estudamos a resolubilidade suave de campos vetoriais complexos suaves da forma L = L1 + iL2, em uma variedade M, com as seguintes propriedades: em cada ponto de M, os campos L1 e L2 são linearmente independentes , e seu colchete [L1, L2](x) é uma combinação linear de L1(x) e L2(x). Para tratar da resolubilidade local, nos utilizamos da teoria dos espaços Bp,k e operadores de força constante. Seguindo para a resolubilidade semiglobal, estudamos a folheação gerada por L1 e L2: mostramos que neste caso as folhas possuem estrutura de variedade complexa, o que nos permite obter um panorama bastante completo sobre o problema. Para encerrar, provamos que L é globalmente resolúvel se e somente se for semiglobalmente resolúvel e M for L-convexa; exibimos condições suficientes para que isto ocorra. / In this work we shall study the smooth solvability of smooth complex vector fields L = L1 + iL2 on a smooth manifold M, assuming the following properties: for any point of M, L1 and L2 are linearly independent and [L1,L2] is a linear combination of L1 and L2. Discussing local solvability, we shall employ the theory of Bp,k Spaces and Operators of Constant Strength. Moving on to Semi-Global Solvability, we shall study the foliation that is generated by L1 and L2: we prove that in this case the leaves are actually complex manifolds, which allow us to obtain an wide comprehension of the problem. Finally, we show that L is globally solvable if and only if it is semi-globally solvable and M is L-convex; we then exhibit sufficient conditions in order to it occur.

Neste trabalho, estabelecemos uma equação que relaciona a curvatura de Ricci de uma variedade riemanniana M e as segundas formas fundamentais de duas folheações ortogonais de dimensões complementares, F e F, definidas em M. Usando essa equação, encontramos uma estimativa da curvatura média da folheação F e uma condição necessária e suficiente para que tal folheação seja totalmente geodésica. Mostramos também uma condição suficiente para que M seja localmente um produto riemanniano das folhas de F e F, se uma das folheações for totalmente umbílica. Por fim, provamos ainda uma fórmula integral válida para tais folheações. / In this work, we and an equation that relates the Ricci curvature of a riemannian manifold M and the second fundamental forms of two orthogonal foliations of complementary dimensions, F and F, defined on M. Using this equation, we and an estimate of the mean curvature of the foliation F and a necessary and suficient condition for the foliation F to be totally geodesic. We also show a suficient condition for the manifold M to be locally a riemannian product of the leaves of F and F, if one of the foliations is totally umbilical. Finally, we also prove an integral formula for such foliations.