Кіріспе
Комплекстік талдау математикалық пәнінде, күрделі жазықтықтың компактты K жиынының аналитикалық сыйымдылығы – C \ K-дағы шектелген аналитикалық функция қаншалықты үлкен болуы мүмкін екенін көрсететін сан. Дәлірек айтқанда, γ(K) K-ден тыс аналитикалық шектелген функциялар кеңістігінің бірлік шар өлшемін анықтайды. Оны алғаш рет Ларс Ахлфорс 1940 жылдары шектелген аналитикалық функциялардың жекешеліктерінің алынып тасталуын зерттеу барысында енгізді.
It was first introduced by Lars Ahlfors in the 1940s while studying the removability of singularities of bounded analytic functions.
Алып тасталатын жиынтықтар мен Painlevé проблемасы
K жинағы алынбалы деп аталады, егер Ω – K-ны қамтитын кез келген ашық жиын үшін, Ω \ K жиынында шектелген және голоморфты болатын кез келген функцияның барлық Ω-ға аналитикалық кеңейтілуі болса. Риманның алынбалы сингулярлықтар туралы теоремасы бойынша, кез келген бір элементті жиын алынбалы болады. Бұл Пэленвейді 1880 жылы мынадай жалпы сұрақ қоюға итермеледі: "C-нің қандай ішкі жиындары алынбалы?" K-ның алынбалы болуы γ(K) = 0 болған жағдайда ғана мүмкін. Дегенмен, аналитикалық сыйымдылық – таза күрделі аналитикалық ұғым, ал геометриялық сипаттама алу үшін одан да көп жұмыс жасау қажет.
Ahlfors функциясы
Кез келген компактты K ⊂ C үшін, бірегей экстремалды функция болады, яғни f(∞) = 0 және f'(∞) = γ(K) шарты орындалады. Бұл функция К компактының Ахлфорс функциясы деп аталады. Оның бар екендігі Монтель теоремасын қолданатын қалыпты отбасылық аргумент арқылы дәлелдеуге болады.
Хаусдорф өлшемінің негізінде талдау қабілеті
dimH Гаусдорф өлшемін, ал H1 бір өлшемді Гаусдорф өлшемін белгілейді. Онда H1(K) = 0 болса, γ(K) = 0 болады, ал dimH(K) > 1 болған жағдайда γ(K) > 0 екені кепілдік беріледі. Дегенмен, dimH(K) = 1 және H1(K) ∈ (0, ∞] болған жағдай күрделірек.
Оң ұзындығы, бірақ талдамалық қабілеті жоқ
C компактты жиынының 1 өлшемді Хаусдорф өлшемі мен оның аналитикалық сыйымдылығы арасындағы ішінара сәйкестік болғандықтан, γ(K) = 0 болса, H1(K) = 0 деп болжауға болады. Дегенмен, бұл болжам жалған. Контр-мысалды алғаш рет А.Г. Витушкин келтірген, ал одан да қарапайым мысалды Джон Б. Гарнет 1970 жылғы мақаласында берген. Соңғы мысал – төрт бұрышты сызықтық Кантор жиыны, ол келесідей құрастырылады: K0 := [0, 1] × [0, 1] бірлік шаршы болсын. Содан кейін, K1 – бұл қабырғасы 1/4 болатын 4 шаршының біріндісі, және бұл шаршылар K0-ның төрт бұрышында орналасқан. Жалпы, Kn – бұл 4n шаршының (арқылы белгіленетін) біріндісі, олардың қабырғасы 4−n ұзындығында, әрқайсысы K-ның бір бұрышында орналасқан. K – барлық Kn-нің қиылысы болсын, бірақ γ(K) = 0.
Let K0 := [0, 1] × [0, 1] be the unit square. Then, K1 is the union of 4 squares of side length 1/4 and these squares are located in the corners of K0. In general, Kn is the union of 4n squares (denoted by ) of side length 4−n, each being in the corner of some Take K to be the intersection of all Kn then but γ(K) = 0.
Витушкиннің болжамы
K ⊂ C компакт жиын болсын. Витушкиннің болжамы бойынша, мұнда θ бағытындағы ортогональды проекцияны білдіреді. Жоғарыда сипатталған нәтижелерге сәйкес, Витушкиннің болжамы dimHK ≠ 1 болғанда дұрыс. Гай Дэвид 1998 жылы Витушкиннің болжамын dimHK = 1 және H1(K) < ∞ жағдайында дәлелдеді. 2002 жылы Ксавье Толса талдау қабілетінің санамалы жартылай қосылатындығын дәлелдеді. Яғни, C > 0 абсолюттік тұрақтысы бар, егер K ⊂ C компакт жиын болса және , мұнда әр Ki – Борел жиыны болса, онда
Дэвид пен Толса теоремалары бірге Витушкиннің болжамы K H1 сигма-шекті болғанда дұрыс екенін көрсетеді. H1 сигма-шекті емес жағдайда Перти Маттила 1986 жылы болжамның жалған екенін дәлелдеді, бірақ оның дәлелі болжамның қай бөлігінің дұрыс еместігін нақтыламады. Джонс пен Мурейдің кейінгі жұмыстары нөлдік Фавард ұзындығы және оң талдау қабілеті бар жиынның мысалын келтірді, бұл болжамның бір бағытын нақты жоққа шығарды. 2023 жылға дейін басқа бағыттың дұрыс екені белгісіз, бірақ Чанг пен Толса оң жауапқа қарай белгілі бір прогресс жасады.
where denotes the orthogonal projection in direction θ. By the results described above, Vitushkin's conjecture is true when dimHK ≠ 1. Guy David published a proof in 1998 of Vitushkin's conjecture for the case dimHK = 1 and H1(K) < ∞. In 2002, Xavier Tolsa proved that analytic capacity is countably semiadditive. That is, there exists an absolute constant C > 0 such that if K ⊂ C is a compact set and , where each Ki is a Borel set, then
David's and Tolsa's theorems together imply that Vitushkin's conjecture is true when K is H1 sigma finite. In the non H1 sigma finite case, Pertti Mattila proved in 1986 that the conjecture is false, but his proof did not specify which implication of the conjecture fails. Subsequent work by Jones and Muray produced an example of a set with zero Favard length and positive analytic capacity, explicitly disproving one of the directions of the conjecture. As of 2023 it is not known whether the other implication holds but some progress has been made towards a positive answer by Chang and Tolsa.