Orientador: Francesco Mercuri / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-25T14:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fukuoka_Ryuichi_D.pdf: 1308191 bytes, checksum: 3ad050af4e0038f4d648de89ffcaf36b (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A tese está dividida em duas partes: Parte 1: Hipersuperfícies conformemente planas com curvatura média constante. Seja Mn uma variedade riemanniana conformemente plana de dimensão n = 3 e f : Mn -IRn+1 uma hipersuperfície com curvatura média constante. Para estas imersões, o único caso não classificado é aquele onde o operador de Weingarten possui três autovalores distintos. Para este caso em aberto, pusemos uma condicão adicional natural: Por todo ponto passa uma linha de curvatura que também é uma geodésica. Esta condição é natural pois ela é sempre verdadeira para dimensão maior do que três. O teorema principal classifica tais hipersuperfícies como sendo um aberto de um cone sobre um toro de Clifford. Parte 2: Hipersuperfícies compactas de cohomogeneidade 1. Seja Mn uma variedade riemanniana compacta de dimensão n = 5, p : G x M M uma ação por isometrias de cohomogeneidade 1 de um grupo compacto e conexo G e f : Mn -lRn+1 uma hipersuperfície. Dizemos que uma isometria g é induzida por uma isometria h do espaço ambiente se f o g = h o f. f é dita padrão se todas as isometrias de G são induzidas por isometrias do ambiente. O teorema principal diz que uma hipersuperfície f nas condições acima é uma imersão padrão. / Abstract: The thesis has two parts: Part 1: Conformally fiat hypersurfaces with constant mean curvature. Let Mn be a conformally fiat manifold with dimension n = 3 and f : Mn -IRn+1 a hypersurface with constant mean curvature. For this immersions, the only unclassified case is the tridimensional one, where the Weingarten operator has three different eigenvalues. In this open case, we have put a natural condition: For every point passes a curvature line that is also a geodesic. This condition is natural because it is always true for dimensions greater than 3. The main theorem classifies those hypersurfaces as a piece of a cone over the Clifford Torus. Part 2: Compact hypersurfaces of cohomogeneity one. Let Mn a compact riemannian manifold with dimension n = 5, p : G x M - M a cohomogeneity one action of a connected and compact isometry group G and f : Mn -lRn+1 a hypersurface. We say that an isometry g ? G is induced by an isometry h of the ambient space if f o g = h o f. f is called a standard immersion if every isometry that belong to G are induced by an ambient space isometry. The main theorem proves that a hypersurface f that satisfies the aboveI conditions is a standart immersion. / Doutorado / Doutor em Matemática

Introduzimos uma aplicação de Gauss para hipersuperfícies de variedades Riemannianas paralelizáveis e definimos uma curvatura associada. Após, provamos um teorema de Gauss-Bonnet. Como exemplo, estudamos cuidadosamente o caso no qual o espaço ambiente é uma esfera Euclidiana menos um ponto e obtemos um teorema de rigidez topológica. Ele é utilizado para dar uma prova alternativa para um teorema de Qiaoling Wang and Changyu Xia, o qual afirma que se uma hipersuperfície orientável imersa na esfera está contida em um hemisfério aberto e tem curvatura de Gauss-Kronecker nãonula então ela é difeomorfa a uma esfera. Depois, obtemos alguns invariantes topol_ogicos para hipersuperfícies de variedades translacionais que dependem da geometria da variedade e do espaço ambiente. Finalmente, encontramos obstruções para a existência de certas folheações de codimensão um. / We introduce a Gauss map for hypersurfaces of paralellisable Riemannian manifolds and de ne an associated curvature. Next, we prove a Gauss- Bonnet theorem. As an example, we carefully study the case where the ambient space is an Euclidean sphere minus a point and obtain a topological rigidity theorem. We use it to provide an alternative proof for a theorem of Qiaoling Wang and Changyu Xia, which asserts that if an orientable immersed hypersurface of the sphere is contained in an open hemisphere and has nowhere zero Gauss-Kronecker curvature, then it is di eomorphic to a sphere. Later, we obtain some topological invariants for hypersurfaces of translational manifolds that depend on the geometry of the manifold and the ambient space. Finally, we nd obstructions to the existence of certain codimension-one foliations.

Introduzimos uma aplicação de Gauss para hipersuperfícies de variedades Riemannianas paralelizáveis e definimos uma curvatura associada. Após, provamos um teorema de Gauss-Bonnet. Como exemplo, estudamos cuidadosamente o caso no qual o espaço ambiente é uma esfera Euclidiana menos um ponto e obtemos um teorema de rigidez topológica. Ele é utilizado para dar uma prova alternativa para um teorema de Qiaoling Wang and Changyu Xia, o qual afirma que se uma hipersuperfície orientável imersa na esfera está contida em um hemisfério aberto e tem curvatura de Gauss-Kronecker nãonula então ela é difeomorfa a uma esfera. Depois, obtemos alguns invariantes topol_ogicos para hipersuperfícies de variedades translacionais que dependem da geometria da variedade e do espaço ambiente. Finalmente, encontramos obstruções para a existência de certas folheações de codimensão um. / We introduce a Gauss map for hypersurfaces of paralellisable Riemannian manifolds and de ne an associated curvature. Next, we prove a Gauss- Bonnet theorem. As an example, we carefully study the case where the ambient space is an Euclidean sphere minus a point and obtain a topological rigidity theorem. We use it to provide an alternative proof for a theorem of Qiaoling Wang and Changyu Xia, which asserts that if an orientable immersed hypersurface of the sphere is contained in an open hemisphere and has nowhere zero Gauss-Kronecker curvature, then it is di eomorphic to a sphere. Later, we obtain some topological invariants for hypersurfaces of translational manifolds that depend on the geometry of the manifold and the ambient space. Finally, we nd obstructions to the existence of certain codimension-one foliations.

Introduzimos uma aplicação de Gauss para hipersuperfícies de variedades Riemannianas paralelizáveis e definimos uma curvatura associada. Após, provamos um teorema de Gauss-Bonnet. Como exemplo, estudamos cuidadosamente o caso no qual o espaço ambiente é uma esfera Euclidiana menos um ponto e obtemos um teorema de rigidez topológica. Ele é utilizado para dar uma prova alternativa para um teorema de Qiaoling Wang and Changyu Xia, o qual afirma que se uma hipersuperfície orientável imersa na esfera está contida em um hemisfério aberto e tem curvatura de Gauss-Kronecker nãonula então ela é difeomorfa a uma esfera. Depois, obtemos alguns invariantes topol_ogicos para hipersuperfícies de variedades translacionais que dependem da geometria da variedade e do espaço ambiente. Finalmente, encontramos obstruções para a existência de certas folheações de codimensão um. / We introduce a Gauss map for hypersurfaces of paralellisable Riemannian manifolds and de ne an associated curvature. Next, we prove a Gauss- Bonnet theorem. As an example, we carefully study the case where the ambient space is an Euclidean sphere minus a point and obtain a topological rigidity theorem. We use it to provide an alternative proof for a theorem of Qiaoling Wang and Changyu Xia, which asserts that if an orientable immersed hypersurface of the sphere is contained in an open hemisphere and has nowhere zero Gauss-Kronecker curvature, then it is di eomorphic to a sphere. Later, we obtain some topological invariants for hypersurfaces of translational manifolds that depend on the geometry of the manifold and the ambient space. Finally, we nd obstructions to the existence of certain codimension-one foliations.

Neste tese definimos a aplicação de Gauss de uma hipersuperfície orientada imersa em uma variedade homogênea munida de uma métrica Riemanniana invariante. Nosso principal objetivo e estender para este contexto alguns resultados conhecidos sobre a aplicação de Gauss de uma hipersuperfície de curvatura média constante do espaço Euclidiano, como o teorema de Ruth-Vilm que relaciona a harmonicidade da aplicação de Gauss e a constância da curvatura média, o teorema de Hoffmann-Osserman-Schoen o qual caracteriza o plano e o cilindro como as únicas superfícies completas de curvatura média constante cujas imagens pela aplicação de Gauss estão contidas em um hemisfério da esfera.

Um resultado bem conhecido para variedades diferenciáveis imersas no Rn+1 é que elas têm curvatura média constante se, e somente se, a aplicação de Gauss é harmônica (Teorema de Ruh-Vilms). Tal resultado é uma consequência direta da fórmula: O objetivo desse trabalho é estender tal fórmula para um contexto mais geral, a saber uma hipersuperfície M imersa em um quociente de um grupo de Lie G por um subgrupo H compacto, de tal forma que o resultado obtido por Ruh- Vilms ainda seja válido. Assumiremos como hipótese que G terá uma métrica pseudo-Riemanniana bi-invariante e que exista um campo de vetores n normal a M satisfazendo /n,n/ = 1 em M. Os resultados obtidos nesta dissertação são baseados em dois trabalhos: Constant mean curvature hypersurfaces in a Lie group with a bi-invariant metric e Gauss Map Harmonicity and Mean Curvature of a Hypersurface in a Homogeneous Manifold, aqui denotados por [1] e [2]. Nosso resultado principal (Teorema 2) vem a generalizar o Teorema 4.3 de [2], substituindo a hipótese da métrica Riemanniana por uma métrica pseudo-Riemanniana. / A well known result for immersed manifolds in Rn+1 is the Ruh-Vilms Theorem, which states that a manifold has constant mean curvature if and only if its Gauss map is harmonic. This result is an immediate consequence of the formula: This work intends to extend this formula for the more general case of an immersed hypersurface M in a quotient of a Lie Group G by a compact Lie subgroup H, in order to generalize Ruh-Vilms Theorem for such ambient space. We will assume that G has a semi-Riemannian bi-invariant metric, and that there exists a vector eld normal to M which satis es /n,n/ = 1 in M. The results obtained on this work are based in two papers: Constant mean curvature hypersurfaces in a Lie group with a bi-invariant metric and Gauss Map Harmonicity and Mean Curvature of a Hypersurface in a Homogeneous Manifold, cited in this work as [1] and [2]. Our main result (Theorem 2) generalizes Theorem 4.3 of [2], replacing the Riemannian metric in the hypothesis with a semi-Riemannian metric.

Submitted by Kleber Silva (kleberbs@ufba.br) on 2016-06-07T19:04:05Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Caio Eduardo Pinheiro Costa.pdf: 632072 bytes, checksum: 7c7529ae9781fbdba862668326aed8c3 (MD5) / Approved for entry into archive by Alda Lima da Silva (sivalda@ufba.br) on 2016-06-13T17:03:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Caio Eduardo Pinheiro Costa.pdf: 632072 bytes, checksum: 7c7529ae9781fbdba862668326aed8c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-13T17:03:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Caio Eduardo Pinheiro Costa.pdf: 632072 bytes, checksum: 7c7529ae9781fbdba862668326aed8c3 (MD5) / Nesta dissertacão, versaremos sobre estabilidade harmonica de hipersuperficies minimas em uma variedade Riemmaniana. O resultado principal mostra que uma superf icie mínima completa estavel harmonica em uma variedade Riemanniana de curvatura de Ricci não negativa e conformemente equivalente ao plano R2 ou ao cilindro S1 R: O trabalho e baseado no artigo dos autores Qing-Ming Cheng and Young Jin Suh, intitulado \Complete Harmonic Stable Minimal Hypersurfaces in a Riemannian Manifold".

Neste tese definimos a aplicação de Gauss de uma hipersuperfície orientada imersa em uma variedade homogênea munida de uma métrica Riemanniana invariante. Nosso principal objetivo e estender para este contexto alguns resultados conhecidos sobre a aplicação de Gauss de uma hipersuperfície de curvatura média constante do espaço Euclidiano, como o teorema de Ruth-Vilm que relaciona a harmonicidade da aplicação de Gauss e a constância da curvatura média, o teorema de Hoffmann-Osserman-Schoen o qual caracteriza o plano e o cilindro como as únicas superfícies completas de curvatura média constante cujas imagens pela aplicação de Gauss estão contidas em um hemisfério da esfera.

Um resultado bem conhecido para variedades diferenciáveis imersas no Rn+1 é que elas têm curvatura média constante se, e somente se, a aplicação de Gauss é harmônica (Teorema de Ruh-Vilms). Tal resultado é uma consequência direta da fórmula: O objetivo desse trabalho é estender tal fórmula para um contexto mais geral, a saber uma hipersuperfície M imersa em um quociente de um grupo de Lie G por um subgrupo H compacto, de tal forma que o resultado obtido por Ruh- Vilms ainda seja válido. Assumiremos como hipótese que G terá uma métrica pseudo-Riemanniana bi-invariante e que exista um campo de vetores n normal a M satisfazendo /n,n/ = 1 em M. Os resultados obtidos nesta dissertação são baseados em dois trabalhos: Constant mean curvature hypersurfaces in a Lie group with a bi-invariant metric e Gauss Map Harmonicity and Mean Curvature of a Hypersurface in a Homogeneous Manifold, aqui denotados por [1] e [2]. Nosso resultado principal (Teorema 2) vem a generalizar o Teorema 4.3 de [2], substituindo a hipótese da métrica Riemanniana por uma métrica pseudo-Riemanniana. / A well known result for immersed manifolds in Rn+1 is the Ruh-Vilms Theorem, which states that a manifold has constant mean curvature if and only if its Gauss map is harmonic. This result is an immediate consequence of the formula: This work intends to extend this formula for the more general case of an immersed hypersurface M in a quotient of a Lie Group G by a compact Lie subgroup H, in order to generalize Ruh-Vilms Theorem for such ambient space. We will assume that G has a semi-Riemannian bi-invariant metric, and that there exists a vector eld normal to M which satis es /n,n/ = 1 in M. The results obtained on this work are based in two papers: Constant mean curvature hypersurfaces in a Lie group with a bi-invariant metric and Gauss Map Harmonicity and Mean Curvature of a Hypersurface in a Homogeneous Manifold, cited in this work as [1] and [2]. Our main result (Theorem 2) generalizes Theorem 4.3 of [2], replacing the Riemannian metric in the hypothesis with a semi-Riemannian metric.

Um resultado bem conhecido para variedades diferenciáveis imersas no Rn+1 é que elas têm curvatura média constante se, e somente se, a aplicação de Gauss é harmônica (Teorema de Ruh-Vilms). Tal resultado é uma consequência direta da fórmula: O objetivo desse trabalho é estender tal fórmula para um contexto mais geral, a saber uma hipersuperfície M imersa em um quociente de um grupo de Lie G por um subgrupo H compacto, de tal forma que o resultado obtido por Ruh- Vilms ainda seja válido. Assumiremos como hipótese que G terá uma métrica pseudo-Riemanniana bi-invariante e que exista um campo de vetores n normal a M satisfazendo /n,n/ = 1 em M. Os resultados obtidos nesta dissertação são baseados em dois trabalhos: Constant mean curvature hypersurfaces in a Lie group with a bi-invariant metric e Gauss Map Harmonicity and Mean Curvature of a Hypersurface in a Homogeneous Manifold, aqui denotados por [1] e [2]. Nosso resultado principal (Teorema 2) vem a generalizar o Teorema 4.3 de [2], substituindo a hipótese da métrica Riemanniana por uma métrica pseudo-Riemanniana. / A well known result for immersed manifolds in Rn+1 is the Ruh-Vilms Theorem, which states that a manifold has constant mean curvature if and only if its Gauss map is harmonic. This result is an immediate consequence of the formula: This work intends to extend this formula for the more general case of an immersed hypersurface M in a quotient of a Lie Group G by a compact Lie subgroup H, in order to generalize Ruh-Vilms Theorem for such ambient space. We will assume that G has a semi-Riemannian bi-invariant metric, and that there exists a vector eld normal to M which satis es /n,n/ = 1 in M. The results obtained on this work are based in two papers: Constant mean curvature hypersurfaces in a Lie group with a bi-invariant metric and Gauss Map Harmonicity and Mean Curvature of a Hypersurface in a Homogeneous Manifold, cited in this work as [1] and [2]. Our main result (Theorem 2) generalizes Theorem 4.3 of [2], replacing the Riemannian metric in the hypothesis with a semi-Riemannian metric.