Lisbon Webinar in Analysis and Differential Equations

Regularity of the minima of integral shape functionals: the non-degenerate case

Sala P3.10, Instituto Superior Técnico (com transmissão via Zoom)

Por Dario Mazzoleni (Università di Pavia).

We deal with a regularity theorem for the free boundary of solutions to shape optimization problems with integral functionals, for which the energy of a domain $\Omega$ is obtained as the integral of a cost function $j(u,x)$ depending on the solution $u$ of a certain PDE problem on $\Omega$. The main feature of these functionals is that (in general) the minimality of a domain $\Omega$ cannot be translated into a variational problem for a single (real or vector valued) state function, which is the starting point in all the previous regularity results for optimal shapes.

In this paper we focus on the case of affine cost functions $j(u,x)=-g(x)u+Q(x)$, where $u$ is the solution of the PDE $-\Delta u=f$ with Dirichlet boundary conditions. We obtain the Lipschitz continuity and the non-degeneracy of the optimal $u$ from the inwards/outwards optimality of $\Omega$ and then we use the stability of $\Omega$ with respect to variations with smooth vector fields in order to study the blow-up limits of the state function $u$.

By performing a triple consecutive blow-up, we prove the existence of blow-up sequences converging to homogeneous stable solution of the one-phase Bernoulli problem and according to the blow-up limits, we decompose $\partial\Omega$ into a singular and a regular part. In order to estimate the Hausdorff dimension of the singular set of $\partial\Omega$ we give a new formulation of the notion of stability for the one-phase problem, which is preserved under blow-up limits and allows to develop a dimension reduction principle. Finally, by combining a higher order Boundary Harnack principle and a viscosity approach, we prove $C^\infty$ regularity of the regular part of the free boundary (if the data are smooth).

The Lisbon Webinar in Analysis in Differential Equations is a joint iniciative of CAMGSD, CMAFcIO and GFM, three research centers of the University of Lisbon. It is aimed at filling the absence of face-to-face seminars and wishes to be a meeting point of mathematicians working in the field.


Transmissão via Zoom (pw: lisbonwade).

13h30-14h30
“Coroa de Flores” cósmica

Seminário do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, por Federica Loiacono (INAF OAS Bologna, Italy).

Seminário de Análise e Equações Diferenciais, por João Pedro Ramos (Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada).

Logótipo do LIP Summer Internship Program

Um programa destinado a estudantes de Física e Engenharia com interesse em investigação científica e tecnológica, com candidaturas até 15 de maio (nova data).

Título/data/local do evento

No Dia Nacional dos Cientistas, o conhecimento não risca fronteiras.

O Museu Nacional de História Natural e da Ciência da Universidade de Lisboa celebra a Noite Europeia dos Museus (17 de maio) e o Dia Internacional dos Museus (18 de maio). Nestes dias, os Museus abrem as portas e convidam os cidadãos a conhecer os seus acervos, coleções, exposições e atividades.

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por João Amaral (Department of Physics and CICECO, University of Aveiro, Portugal).

Bodião-limpador "em ação"

Seminário Doutoral II (Doutoramento em Biologia), por Beatriz Palinhos Pereira.

Seminário de Análise e Equações Diferenciais, por Wladimir Neves (Universidade Federal do Rio de Janeiro).

Título/data/local do evento, logótipos das entidades organizadoras e fotografia de peixe

The event aims to facilitate the exchange of information and knowledge among professionals to advance the understanding, collaboration and capabilities of aquaculture to respond to the impact of climate change in a rapidly changing global environment.

Composição do logótipo da ULisboa e de representação do rosto humano à base de relógios

22 de maio - dois dos doze finalistas da competição são alunos de CIÊNCIAS.

Pintura abstrata azul e rosa

Seminário de Análise e Equações Diferenciais, por Leonid Berlyand (Penn State University).

Technovation Girls Challenge Portugal - Final

Ciências acolhe o evento final do Programa Technovation Girls Challenge Portugal.

Seminário do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, por Pier-Stefano Corasaniti (Observatoire de Paris-Meudon, France).

Um programa estruturado que combina discussões em grupo, exploração de carreira e workshops informativos, com inscrições até 23 de maio.

Uma oportunidade para fortalecer a cultura de segurança e bem-estar em CIÊNCIAS.

Logótipo do EVM 2025

Candidaturas até 28 de maio.

Uma oportunidade única para interagir com a comunidade global de computação científica.

Logótipo Moodle

Ação de formação para docentes e investigadores de CIÊNCIAS.

Logótipo Mentimeter

Ação de formação para docentes e investigadores de CIÊNCIAS.

Título/data/local do evento e iconografia representativa de energias renováveis

Inscrições até 16 de maio! Junta-te a esta revolução energética e faz a diferença!

Neste curso ficarás a saber como te podes tornar um permacultor eficiente, produtivo e consciente! O curso está preparado para iniciantes na prática de permacultura.

Formação - Cultivar em Permacultura.

Pessoas a interagirem em frente a um computador portátil

As inscrições para a edição de 2025 da formação decorrem até às 17h do dia 23 de maio.

Curso destinado a estudantes de Mestrado e de Doutoramento, bem como a profissionais que desenvolvam investigação científica na área da saúde.

Químico a escrever fórmulas num quadro

Curso acreditado para efeitos de progressão na carreira dos professores do Ensino Básico e Secundário do Grupo 510 (CCPFC/ACC-118288/22), com candidaturas até 18 de maio.

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