<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD with OASIS Tables with MathML3 v1.4 20241031//EN" "https://jats.nlm.nih.gov/archiving/1.4/JATS-archive-oasis-article1-4-mathml3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" dtd-version="1.4" article-type="research-article" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Математическая физика и компьютерное моделирование</journal-title></journal-title-group><issn publication-format="print">2587-6325</issn><issn publication-format="electronic">2587-6902</issn></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.15688/mpcm.jvolsu.2024.3.2</article-id><article-categories><subj-group><subject>Other</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="ru">ОЦЕНКИ ОСНОВНОЙ ЧАСТОТЫ ОБЛАСТЕЙ НА РИМАНОВЫХ МНОГООБРАЗИЯХ И УСТОЙЧИВОСТЬ МИНИМАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>THE ESTIMATES OF PRINCIPLE FREQUENCY OF DOMAINS ON RIEMANNIAN MANIFOLDS AND MINIMAL SURFACES STABILITY</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Клячин</surname><given-names>Владимир Александрович</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Klyachin</surname><given-names>Vladimir</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><email>klyachin.va@volsu.ru</email><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1922-7849</contrib-id></contrib><aff-alternatives id="aff1"><aff xml:lang="en"><institution>Volgograd State University (Volgograd, Russian Federation)</institution></aff><aff xml:lang="ru"><institution>Волгоградский государственный университет (Волгоград, Российская Федерация)</institution></aff></aff-alternatives></contrib-group><pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2024-01-05"><day>05</day><month>01</month><year>2024</year></pub-date><volume>27</volume><issue>3</issue><fpage>15</fpage><lpage>26</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2024-07-23"><day>23</day><month>07</month><year>2024</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2024-08-02"><day>02</day><month>08</month><year>2024</year></date></history><permissions><license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:title="CC BY 4.0"><ali:license_ref>https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ali:license_ref><license-p xml:lang="ru">CC BY 4.0</license-p></license></permissions><abstract xml:lang="ru"><p>Равновесные поверхности имеют происхождение из механики жидкостей и газов как поверхности раздела двух сред, находящихся в равновесии. Условие равновесия возникает из условия минимума потенциальной энергии соответствующей механической системы. К равновесным поверхностям относятся классы минимальных поверхностей, поверхностей постоянной средней кривизны и равновесные капиллярные поверхности. Исследование устойчивости равновесных поверхностей тесно связано с вопросами существования решения вариационной многомерной задачи на минимум функционала потенциальной энергии. В частности, неустойчивые решения соответствующих дифференциальных уравнений не реализуемы в природе. Устойчивость характеризуется положительностью формы второй вариации соответствующего функционала (например, функционала площади для минимальных поверхностей). В большинстве случаев это свойство означает нижнюю оценку величины, похожей на основную частоту области на поверхности. В настоящей статье, следуя подходу Ш.Т. Яу, получены нижние оценки величины, обобщающей основную частоту области. На основании этих оценок доказываются условия устойчивости минимальных поверхностей и поверхностей постоянной средней кривизны.</p></abstract><abstract xml:lang="en" abstract-type="summary"><p>Equilibrium surfaces originate from the mechanics of liquids and gases as the interface between two media that are in equilibrium. The equilibrium condition arises from the condition of minimum potential energy of the corresponding mechanical system. Equilibrium surfaces include the classes of minimal surfaces, surfaces of constant mean curvature and equilibrium capillary surfaces. The study of the stability of equilibrium surfaces is closely related to the questions of the existence of a solution to the variational multidimensional problem for the minimum of the potential energy functional. In particular, unstable solutions of the corresponding differential equations are not realizable in nature. Stability is characterized by the positivity of the form of the second variation of the corresponding functional (for example, the area functional for minimal surfaces). In most cases, this property means a lower bound for a quantity similar to the fundamental frequency of a region on a surface. In this article, I follow the approach of Sh.T. Yau obtained lower bounds for the quantity that generalizes the fundamental frequency of the region. Based on these estimates, the stability conditions for minimal surfaces and surfaces of constant mean curvature are proved.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>основная частота</kwd><kwd>минимальная поверхность</kwd><kwd>вариация площади</kwd><kwd>устойчивость минимальной поверхности</kwd><kwd>равновесная поверхность</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>fundamental frequency</kwd><kwd>minimal surface</kwd><kwd>area variation</kwd><kwd>minimal</kwd><kwd>surface stability</kwd><kwd>equilibrium surface</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><ref id="ref1"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Клячин, А. А. Построение 𝐶1-гладких кусочно-квадратичных функций при решении краевых задач уравнений 4-го порядка на треугольной сетке / А. А. Клячин, И. Ю. Веревкин // Математическая физика и компьютерное моделирование. — 2023. — Т. 26, № 2. — C. 5–15. — DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2023.2.1</mixed-citation></ref><ref id="ref2"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Клячин, В. А. Об одном емкостном признаке неустойчивости минимальных гиперповерхностей / В. А. Клячин, В. М. Миклюков // Докл. РАН. — 1993. — Т. 330, № 4. — C. 424–426.</mixed-citation></ref><ref id="ref3"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Клячин, В. А. О некоторых свойствах устойчивых и неустойчивых поверхностей предписанной средней кривизны / В. А. Клячин // Изв. РАН. Сер. мат. — 2006. — Т. 70, № 4. — C. 77–90.</mixed-citation></ref><ref id="ref4"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Кобаяси, Ш. Основы дифференциальной геометрии: в 2 т. / Ш. Кобаяси, К. Номидзу. — М. : Наука, 1981. — Т. 2. — 416 c.</mixed-citation></ref><ref id="ref5"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Миклюков, В. М. Некоторые свойства трубчатых минимальных поверхностей произвольной коразмерности / В. М. Миклюков, В. Г. Ткачев // Мат. сб. — 1989. — Т. 180, № 9. — C. 1278–1295.</mixed-citation></ref><ref id="ref6"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Саймонс, Дж. Минимальные поверхности в римановых многообразиях / Дж. Саймонс // Математика. — 1972. — Т. 16, № 6. — C. 60–104.</mixed-citation></ref><ref id="ref7"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Саранин, В. А. Равновесие жидкостей и его устойчивость / В. А. Саранин. — М. : Ин-т компьютер. исследований, 2002. — 144 c.</mixed-citation></ref><ref id="ref8"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Ткачев, В. Г. Точная оценка снизу для первого собственного значения на минимальной поверхности / В. Г. Ткачев // Матем. заметки. — 1993. — Т. 54, № 2. — C. 99–107.</mixed-citation></ref><ref id="ref9"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Тужилин, А. А. Индексы типа Морса двумерных минимальных поверхностей в R3 и H3 / А. А. Тужилин // Изв. АН СССР. Сер. матем. — 1991. — Т. 55, № 3. — C. 581–607.</mixed-citation></ref><ref id="ref10"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Финн, Р. Равновесные капиллярные поверхности. Математическая теория / Р. Финн. — М. : Наука, 1989. — 312 c.</mixed-citation></ref><ref id="ref11"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Cheng, S. J. Differential Equations on Rimannian Manifolds and Their Geometric Application / S. J. Cheng, S.-T. Yau // Comm. Pure and Appl. Math. — 1975. — Vol. 28, № 4. — P. 333–354.</mixed-citation></ref><ref id="ref12"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Wente, H. C. The Stability of the Axially Symmetric Pendant Drop / H. C. Wente // Pacific J. Math. — 1980. — Vol. 88. — P. 421–470.</mixed-citation></ref><ref id="ref13"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Klyachin A.A., Verevkin I.Yu. Postroenie 𝐶1-gladkikh kusochno-kvadratichnykh funktsiy pri reshenii kraevykh zadach uravneniy 4-go poryadka na treugolnoy setke [Сonstruction of 𝐶1-Smooth Piecewise Quadratic Functions for Solving Boundary Value Problems of Fourth-Order Equations on a Triangular Grid]. Matematicheskaya fizika i kompyuternoe modelirovanie [Mathematical Physics and Computer Simulation], 2023, vol. 26, no. 2, pp. 5-15. DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2023.2.1</mixed-citation></ref><ref id="ref14"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Klyachin V.A., Miklyukov V.M. Ob odnom emkostnom priznake neustoychivosti minimalnykh giperpoverkhnostey [On Capacity Condition for Unstability for Minimal Hypersurfaces]. Dokl. RAN [Doklady Mathematics], 1993, vol. 330, no. 4, pp. 424-426.</mixed-citation></ref><ref id="ref15"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Klyachin V.A. O nekotorykh svoystvakh ustoychivykh i neustoychivykh poverkhnostey predpisannoy sredney krivizny [On Some Properties of Stable and Unstable Surfaces with Prescribed Mean Curvature]. Izv. RAN. Ser. mat. [Izvestiya: Mathematics], 2006, vol. 70, no. 4, pp. 77-90.</mixed-citation></ref><ref id="ref16"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Kobayasi Sh., Nomidzu K. Osnovy differentsialnoy geometrii: v 2 t. [Foundations of Differential Geometry. In 2 Vols]. Moscow, Nauka Publ., 1981, vol. 2. 416 p.</mixed-citation></ref><ref id="ref17"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Miklyukov V.M., Tkachev V.G. Nekotorye svoystva trubchatykh minimalnykh poverkhnostey proizvolnoy korazmernosti [Some Properties of the Tubular Minimal Surfaces of Arbitrary Codimension]. Mat. sb. [Math. USSR-Sb.], 1989, vol. 180, no. 9, pp. 1278-1295.</mixed-citation></ref><ref id="ref18"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Saymons Dzh. Minimalnye poverkhnosti v rimanovykh mnogoobraziyakh [Minimal Varieties in Riemannian Manifolds]. Matematika [Mathematics], 1972, vol. 16, no. 6, pp. 60-104.</mixed-citation></ref><ref id="ref19"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Saranin V.A. Ravnovesie zhidkostey i ego ustoychivost [Uquilibrium Fluids and Its Stability]. Moscow, In-t kompyuter. issledovaniy Publ., 2002. 144 p.</mixed-citation></ref><ref id="ref20"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Tkachyov V.G. Tochnaya otsenka snizu dlya pervogo sobstvennogo znacheniya na minimalnoy poverkhnosti [A Sharp Lower Bound for the First Eigenvalue on a Minimal Surface]. Matem. zametki [Math. Notes], 1993, vol. 54, no. 2, pp. 99-107.</mixed-citation></ref><ref id="ref21"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Tuzhilin A.A. Indeksy tipa Morsa dvumernykh minimalnykh poverkhnostey v R3 i H3 [Morse-Type Indices of Two-Dimensional Minimal Surfaces in R3 and H3]. Izv. AN SSSR. Ser. matem. [Math. USSR-Izv.], 1991, vol. 55, no. 3, pp. 581-607.</mixed-citation></ref><ref id="ref22"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Finn R. Ravnovesnye kapillyarnye poverkhnosti. Matematicheskaya teoriya [Uquilibrium Capillar Surfces. Mathematical Theory]. Moscow, Nauka Publ., 1989. 312 p.</mixed-citation></ref><ref id="ref23"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Cheng S.J., Yau S.-T. Differential Equations on Rimannian Manifolds and Their Geometric Application. Comm. Pure and Appl. Math., 1975, vol. 28, no. 4, pp. 333-354.</mixed-citation></ref><ref id="ref24"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Wente H.C. The Stability of the Axially Symmetric Pendant Drop. Pacific J. Math., 1980, vol. 88, pp. 421-470.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
