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Motivación de las variedades diferenciables

Estoy leyendo clases por primera vez a partir de la semana que viene ^_^ La asignatura es cálculo sobre variedades Me han dicho que los alumnos a los que voy a dar clase no están motivados (en absoluto), así que necesito arrancar la serie con una demostración impresionante de lo chula que va a ser la asignatura a la que podré volver periódicamente más adelante cuando necesite motivar conceptos concretos.

Hasta ahora se me ha ocurrido:

1) Plano proyectivo, demostraré cómo las cónicas se transforman unas en otras en diferentes modelos, debería ser lo suficientemente genial y motivar los manifiestos generales-topológicos.

2) Las coordenadas de Plücker y sus aplicaciones a la geometría lineal y a la infografía (no sé si será fácil de demostrar), deberían motivar las formas.

3) El Universo en expansión, el movimiento en la relatividad y la percepción del tiempo, deberían motivar los vectores tangentes.

No estoy seguro de que vayan a funcionar, y siempre me vendrían bien más ideas. También agradecería mucho los ejemplos y los consejos generales.

P.D.: Por favor, martillea esta pregunta en la wiki.

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Fionnuala Puntos 67259

Ver este libro de W.D Curtis y F.W Miller. Esencialmente dicen que hay que ver la "evolución de un sistema físico como una curva en el espacio de estados". Los campos vectoriales en los espacios de estados describen el comportamiento de un sistema físico en evolución.

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Matt Dawdy Puntos 5479

El universo es un múltiple. Y no sabemos cuál. Creo que eso ya es suficiente motivación, pero tal vez le interese leer la obra de Weeks La forma del espacio para algo más de motivación en esta línea, así como algunos ejercicios visuales interesantes y una buena exposición en general (aunque algunas de las posibilidades físicas que sugiere más adelante están, creo, desfasadas). También le sugeriría que hiciera muchos dibujos, por ejemplo, de 2 manifolds.

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vava Puntos 11364

Personalmente, siempre me ha gustado relacionar las matemáticas con la física.

Por ejemplo, ¿por qué no introducir la histéresis? Creo que algunos fenómenos de histéresis se pueden modelizar con colectores.

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