We show that certain iteration systems lead to fractal measures admitting exact orthogonal harmonic analysis.
RésuméOn montre que certains systèmes itératifs conduisent aux mesures fractales qui admettent une analyse harmonique orthogonale exacte.
Version française abrégéeSoit Ω un sous-ensemble mesurable pour la mesure de Lebesgue m sur l'espace Euclidien R d , d ≥ 1. Soit L 2 (m Ω ) l'espace de Hilbert des fonctions de carré m Ω -intégrable par rapport au produit scalaire f | g := f (x) g(x) dm Ω (x), où m Ω est la restriction de la mesure de Lebesgueà Ω. Le problème de savoir pour quels sous-ensembles de mesure finie Ω il existe une base orthogonale {e λ (x) := exp(i2πλ · x) : λ ∈ Λ} dans L 2 (m Ω ) aété soulevé par I.E. Segal (1957) et, dans l'article [3], de B. Fuglede, et aétéétudié dans [3,5,6,11,12,13]. Il est bien connu (cf. [3,12]) qu'un sous-ensemble ouvert, connexe, et de mesure finie Ω de R d admet une base orthogonale si et seulement si la famille des dérivées partielles −i ∂ ∂xj qui opèrent sur C ∞ c (Ω), l'espace des fonctions lisses età support compact dans Ω, admet par extension une famille d'opérateurs hermitiens H j , 1 ≤ j ≤ d, fortement deux-à-deux commutatifs (dans le sens qu'ils ont des résolutions spectrales commutatives).Quand Onétudie une mesure autosimilaire µ avec support contenu dans l'intervalle [0, 1] et telle que le sous-espace vectoriel engendré par l'ensemble des fonctions analytiques e i2πnx : n = 0, 1, 2, . . . soit dense dans L 2 (µ). On identifie selon la dimension fractale de µ les sous-ensembles P ⊂ N 0 = {0, 1, 2, . . . } tels que les fonctions e n := e i2πnx : n ∈ P constituent une base orthogonale de L 2 (µ). On donne aussi en dimension plus grande une construction affine qui conduit aux mesures autosimilaires µ ayant leurs supports dans R d . Celle-ci est obtenueà partir d'une matrice expansive d'ordre d et d'un ensemble fini de vecteurs de translation. En plus, pour que l'espace L 2 (µ) correspondant ait une base orthogonale de fonctions exponentielles e i2πλ·x ayant des vecteurs λ dans R d comme ensemble d'indices, il faut que certaines conditions géométriques (qui ont des rapports avec les opérateurs de transfert de Ruelle) sur le système affine soient remplies.
PALLE E.T. JORGENSEN AND STEEN PEDERSENOn cite et discute ci-dessous quelques conjectures concernant les mesures qui admettent une analyse harmonique orthogonale exacte.Soit Ω un sous-ensemble mesurable de mesure finie pour la mesure de Lebesgue sur R d . S'il existe un ensemble d'indices Λ tel que {e λ : λ ∈ Λ} est une base orthogonale de L 2 (Ω), alors on dit que Ω est un ensemble spectral, Λ est le spectre, et (Ω, Λ) est une paire spectrale. S'il existe un ensemble T tel que, modulo des ensembles negligeables, la famille {Ω + t : t ∈ T } est une partition de R d , alors on dit que Ω est un pavé et que T est un ensemble de pavage. On a alors la conjecture suivante de Fuglede.