@unpublished{FedosovTarkhanov2015, author = {Fedosov, Boris and Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich}, title = {Deformation quantisation and boundary value problems}, volume = {4}, number = {5}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, issn = {2193-6943}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-77150}, pages = {27}, year = {2015}, abstract = {We describe a natural construction of deformation quantisation on a compact symplectic manifold with boundary. On the algebra of quantum observables a trace functional is defined which as usual annihilates the commutators. This gives rise to an index as the trace of the unity element. We formulate the index theorem as a conjecture and examine it by the classical harmonic oscillator.}, language = {en} } @phdthesis{Friedrich2020, author = {Friedrich, Alexander}, title = {Minimizers of generalized Willmore energies and applications in general relativity}, doi = {10.25932/publishup-48142}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-481423}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {100}, year = {2020}, abstract = {Das Willmore Funktional ist eine Funktion die jeder Fl{\"a}che in einer Riemannschen Mannigfaltigkeit, ihre totale mittlere Kr{\"u}mmung zuweist. Ein klassisches Problem der Differentialgeometrie ist es geschlossene (kompakt und ohne Rand) Fl{\"a}chen zu finden die das Willmore funktional minimieren, beziehungsweise die kritische Punkte des Willmore Funktionals sind. In dieser Doktorarbeit entwickeln wir ein Konzept von verallgemeinerten Willmore Funktionalen f{\"u}r Fl{\"a}chen in Riemannschen Mannigfaltigkeiten, wobei wir uns von physikalischen Modellen leiten lassen. Insbesondere ist hier die Hawking Energie der allgemeinen Relativit{\"a}tstheorie und die Biegungsenergie von d{\"u}nnen Membranen zu nennen. F{\"u}r dieses verallgemeinerten Willmore Funktionale beweisen wir die Existenz von Minimieren mit vorgeschriebenen Fl{\"a}cheninhalt, in einer geeigneten Klasse von verallgemeinerten Fl{\"a}chen. Insbesondere konstruieren wir Minimierer der oben erw{\"a}hnten Biegungsenergie mit vorgeschrieben Fl{\"a}cheninhalt und vorgeschriebenen, eingeschlossenem Volumen. Außerdem beweisen wir, dass kritische Punkte von verallgemeinerten Willmore Funktionalen mit vorgeschriebenen Fl{\"a}cheninhalt abseits endlich vieler Punkte glatt sind. Dabei st{\"u}tzen wir uns, wie auch im folgenden, auf die bestehende Theorie f{\"u}r das Willmore Funktional. An diese allgemeinen Resultate schließen wir eine detailliertere Analyse der Hawking Energie an. Im Kontext der allgemeinen Relativit{\"a}tstheorie beschreibt die Umgebungsmannigfaltigkeit den Raum zu einem Zeitpunkt. Daher sind wir an dem Wechselspiel zwischen der Hawking Energie und der umgebenden Mannigfaltigkeit interessiert. Wir charakterisieren Punkte in der umgebenden Mannigfaltigkeit f{\"u}r die es in jeder Umgebung eine kritische Fl{\"a}che mit vorgeschriebenem, kleinem Fl{\"a}cheninhalt gibt. Diese Punnkte werden als Konzentrationspunkte der Hawking Energie interpretiert. Außerdem berechnen wir eine Entwicklung der Hawking Energie auf kleinen, runden Sph{\"a}ren. Dadurch k{\"o}nnen wir eine Art Energiedichte der Hawking Energie identifizieren. Hierbei ist anzumerken, dass unsere Resultate im Kontrast zu Ergebnissen in der Literatur stehen. Dort wurde berechnet, dass die Entwicklung der Hawking Energie auf Sph{\"a}ren im Lichtkegel eines Punktes der umgebenden Mannigfaltigkeit in f{\"u}hrender Ordnung proportional zur der klassischen Energiedichte der allgemeinen Relativit{\"a}tstheorie ist. Zu diesem Zeitpunkt ist nicht klar wie diese Diskrepanz zu begr{\"u}nden ist. Ferner betrachten wir asymptotisch Schwarzschild Mannigfaltigkeiten. Sie sind ein Spezialfall von asymptotisch flachen Mannigfaltigkeiten, welche in der allgemeinen Relativit{\"a}tstheorie als Modelle f{\"u}r isolierte Systeme dienen. Die Schwarzschild Raumzeit selbst ist eine rotationssymmetrische Raumzeit die schwarzen Loch beschreibt. In diesen asymptotisch Schwarzschild Mannigfaltigkeiten konstruieren wir eine Bl{\"a}tterung des {\"a}ußeren Bereiches durch kritische Fl{\"a}chen der Hawking Energie mit vorgeschriebenen Fl{\"a}cheninhalt. Diese Bl{\"a}tterung kann in einem verallgemeinertem Sinne als Schwerpunkt des isolierten Systems betrachtet werden. Außerdem zeigen wir, dass die Hawking Energie entlang der Bl{\"a}tterung w{\"a}chst je gr{\"o}ßer die Fl{\"a}chen werden.}, language = {en} } @phdthesis{Gehring2023, author = {Gehring, Penelope}, title = {Non-local boundary conditions for the spin Dirac operator on spacetimes with timelike boundary}, doi = {10.25932/publishup-57775}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-577755}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {100}, year = {2023}, abstract = {Non-local boundary conditions - for example the Atiyah-Patodi-Singer (APS) conditions - for Dirac operators on Riemannian manifolds are rather well-understood, while not much is known for such operators on Lorentzian manifolds. Recently, B{\"a}r and Strohmaier [15] and Drago, Große, and Murro [27] introduced APS-like conditions for the spin Dirac operator on Lorentzian manifolds with spacelike and timelike boundary, respectively. While B{\"a}r and Strohmaier [15] showed the Fredholmness of the Dirac operator with these boundary conditions, Drago, Große, and Murro [27] proved the well-posedness of the corresponding initial boundary value problem under certain geometric assumptions. In this thesis, we will follow the footsteps of the latter authors and discuss whether the APS-like conditions for Dirac operators on Lorentzian manifolds with timelike boundary can be replaced by more general conditions such that the associated initial boundary value problems are still wellposed. We consider boundary conditions that are local in time and non-local in the spatial directions. More precisely, we use the spacetime foliation arising from the Cauchy temporal function and split the Dirac operator along this foliation. This gives rise to a family of elliptic operators each acting on spinors of the spin bundle over the corresponding timeslice. The theory of elliptic operators then ensures that we can find families of non-local boundary conditions with respect to this family of operators. Proceeding, we use such a family of boundary conditions to define a Lorentzian boundary condition on the whole timelike boundary. By analyzing the properties of the Lorentzian boundary conditions, we then find sufficient conditions on the family of non-local boundary conditions that lead to the well-posedness of the corresponding Cauchy problems. The well-posedness itself will then be proven by using classical tools including energy estimates and approximation by solutions of the regularized problems. Moreover, we use this theory to construct explicit boundary conditions for the Lorentzian Dirac operator. More precisely, we will discuss two examples of boundary conditions - the analogue of the Atiyah-Patodi-Singer and the chirality conditions, respectively, in our setting. For doing this, we will have a closer look at the theory of non-local boundary conditions for elliptic operators and analyze the requirements on the family of non-local boundary conditions for these specific examples.}, language = {en} } @phdthesis{Mera2017, author = {Mera, Azal Jaafar Musa}, title = {The Navier-Stokes equations for elliptic quasicomplexes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-398495}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {101}, year = {2017}, abstract = {The classical Navier-Stokes equations of hydrodynamics are usually written in terms of vector analysis. More promising is the formulation of these equations in the language of differential forms of degree one. In this way the study of Navier-Stokes equations includes the analysis of the de Rham complex. In particular, the Hodge theory for the de Rham complex enables one to eliminate the pressure from the equations. The Navier-Stokes equations constitute a parabolic system with a nonlinear term which makes sense only for one-forms. A simpler model of dynamics of incompressible viscous fluid is given by Burgers' equation. This work is aimed at the study of invariant structure of the Navier-Stokes equations which is closely related to the algebraic structure of the de Rham complex at step 1. To this end we introduce Navier-Stokes equations related to any elliptic quasicomplex of first order differential operators. These equations are quite similar to the classical Navier-Stokes equations including generalised velocity and pressure vectors. Elimination of the pressure from the generalised Navier-Stokes equations gives a good motivation for the study of the Neumann problem after Spencer for elliptic quasicomplexes. Such a study is also included in the work.We start this work by discussion of Lam{\´e} equations within the context of elliptic quasicomplexes on compact manifolds with boundary. The non-stationary Lam{\´e} equations form a hyperbolic system. However, the study of the first mixed problem for them gives a good experience to attack the linearised Navier-Stokes equations. On this base we describe a class of non-linear perturbations of the Navier-Stokes equations, for which the solvability results still hold.}, language = {en} }