Teorema de Poincaré-Bendixson sobre el toro

Estaba leyendo el artículo A Generalization of a Poincaré-Bendixson Theorem to Closed Two-Dimensional Manifolds de Arthur J. Schwartz, que demuestra el siguiente teorema:

TEOREMA. Dejar METRO sea ​​una variedad compacta, conexa y bidimensional de clase C 2 . Dejar α : R × METRO METRO ser un C 2 acción de los reales sobre METRO . Dejar Ω METRO frijol α -conjunto mínimo. Entonces Ω debe ser uno de los siguientes:
a ) un singleton que consta de un punto fijo
b ) una única órbita cerrada homeomorfa a S 1
C ) todo METRO que es homeomorfo a un toro T 2

Para la prueba, el autor considera tres casos para Ω :
1 ) Ω es un solo punto fijo
2 ) Ω es una órbita cerrada que es homeomorfa a S 1 , es decir, una órbita periódica
3 ) Ω es un conjunto que no contiene ni puntos fijos ni órbitas cerradas.
Los casos 1 ) y 2 ) son triviales y para el caso 3 ) , el autor considera dos casos:
3 ) Ω tiene interior no vacío
3 ) Ω tiene un interior vacío y, al estar cerrado, no es denso en ninguna parte.
Para el caso 3 ) el autor afirma que:

En este caso, dado que el conjunto de puntos interiores es invariante y Ω es mínimo, el conjunto de puntos límite debe estar vacío. De este modo Ω es abierto y cerrado y debe ser todo de METRO . Se sigue de un resultado de Kneser [ 4 , pag . 153 ] que desde METRO no contiene puntos fijos ni órbitas cerradas, debe ser homeomorfo a T 2 .

Tengo un gran problema con esta parte de la prueba ya que la referencia que menciona el autor es un artículo escrito por H. Kneser con el título "Regulare Kurvenscharen auf den Ringfiachen" publicado en "Mathematische Annalen, vol. 91 (1924), pp . 135-154" que está escrito en alemán.
Estoy tratando de encontrar un artículo o un libro que contenga los resultados de este documento en idioma inglés.

¿Permite el autor METRO tener limite?
@MikeMiller: Sí. Es posible.

Respuestas (1)

No me queda claro qué debe citarse. Por lo que puedo decir, aquí hay una respuesta.

Considere el campo vectorial X que genera el flujo. Debido a que el flujo debe preservar necesariamente las componentes de contorno, si hay componentes de contorno, deben ser órbitas circulares. Así que no hay ninguno. Si X no tiene ceros, entonces x ( METRO ) = 0 ; esto se sigue de una definición de x ( METRO ) que implica contar grados de ceros de campos vectoriales (teorema de Poincaré-Hopf) o de notar que x ( METRO ) es el número de Lefschetz de cualquier mapa homotópico a la identidad, y su flujo (por poco tiempo) es homotópico a la identidad y no tiene puntos fijos.