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

O encontro reúne cientistas, profissionais e estudantes de diferentes áreas e regiões do país focados em desenvolver a investigação marinha, em linha com a Década da Ciência Oceânica para o Desenvolvimento Sustentável, proclamada pelas Nações Unidas (2021-2030).

Formação modular de 13 de abril a 11 de maio - produção em permacultura.

Logótipo da ação CLEANFOREST

Forests are exposed to multiple global change drivers, wich can constrain their ability to continue providing several ecosystem services (including climate change mitigation). Assessing responses - and underlined mechanisms -  at the whole ecosystem scale is paramount for a holistic understanding of forest response to global change.

Título e data do evento, inseridos em fotografia de cinco jovens em contexto de investigação

Pré-inscrições já disponíveis!

Título do curso

Curso Avançado CEAUL / Gades Solutions.

Os oradores plenários irão falar sobre a importância da interdisciplinaridade de forma acessível para todos, estando previstas palestras e apresentação de pósteres por alunos.

Logótipo do EVM 2024

Candidaturas até 15 de maio.

Logótipo do LIP Summer Internship Program e fotografia de jovem investigador

Os estágios podem ter uma duração entre duas semanas e dois meses e realizam-se nos três polos do LIP - candidaturas até 15 de maio.

Um evento dirigido aos alunos do ensino secundário, consistindo numa palestra sobre a microscopia e em visitas aos laboratórios de microscopia/demonstrações experimentais simples.

Título do prémio

As candidaturas decorrem até ao dia 31 de maio.

Pormenor de linguagem corporal (braços e mãos) de pessoa a dialogar

Ação de formação para docentes e investigadores de Ciências.

Feixes luminosos

Envio de propostas até 20 de junho.

Vai realizar-se em Lisboa, nos dias 28 e 29 de junho de 2024, o 37.º Encontro do Seminário Nacional de História da Matemática.

Logótipo do Verão na ULisboa, sobre um fundo amarelo

Uma oportunidade única de conheceres e experimentares o ritmo e o espírito da vida académica!

The topics of the conference include (but are not limited to) classical and quantum integrable systems, complex geometry of moduli spaces, automorphic forms and their applications to number theory.

Título/data do evento, logótipos das entidades organizadoras e fotografia de Lisboa (Castelo de S. Jorge e respetiva colina)

Inscrição (taxa reduzida) até 20 de abril.

Título/data/local do evento, logótipos das entidades organizadoras e várias fotografias da orla costeira e de pessoas

Escola de verão com um programa muito diversificado, com especialistas em vários tópicos, que vão falar sobre formas de olhar para o nosso planeta de uma forma integrada, juntando conhecimentos de várias disciplinas.

Are you a BSc or MSc student interested in Soft Matter, Non-linear Dynamics and Waves or Particle Physics?

Vem investigar connosco!

Logótipo do evento, sobre um fundo branco

Um evento de reunião da comunidade nacional nas diversas vertentes da informática, com a ambição de ser o fórum de eleição para a divulgação, discussão e reconhecimento de trabalhos científicos.

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