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¿Topología algebraica y geometría riemanniana la idea del proyecto?

Me estoy tomando un primer curso de geometría de Riemann en este semestre. Proyecto final de carrera, me gustaría hacer algo que implica la topología algebraica. Sin embargo, los resultados de solo sé que en topología algebraica que tienen aplicaciones para colectores son aplicables a muy general de los colectores y no utilizar la métrica de Riemann.

Así que estoy pidiendo aquí - ¿cuáles son algunos de los resultados en la geometría de Riemann, que dependen en gran medida de topología algebraica? Ninguna de ellas lo suficientemente accesible para aprender, sin un montón de geometría de Riemann de fondo, pero con un estándar de topología algebraica resultados?

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ajaxlex Puntos 171

No estoy seguro de si esto es lo que tienes en mente, pero aquí hay un par de teoremas que se refieren a la interacción entre la topología y la geometría de Riemann.

  • Gauss-Bonnet teorema, y su generalización, a veces llamado el Chern-Gauss-Bonnet teorema. Se refiere a la curvatura de una métrica de Riemann en un colector para su topología (característica de Euler).
  • Bonnet-Myers teorema, lo que implica que un compacto de Riemann colector con el positivo de la curvatura de Ricci ha finito grupo fundamental.

Jurgen Jost de la Geometría de Riemann y Geométricas Análisis tiene un capítulo "Una Breve Encuesta en la Curvatura y la Topología de" resumir los dos teoremas anteriores y algunas otras importantes teoremas en el mismo espíritu. Jost es una paráfrasis de una cuestión fundamental de Hopf: "¿en qué medida la existencia de una métrica de Riemann con curvatura particular de las propiedades de restringir la topología subyacente de la variedad diferenciable?" Las respuestas a esta pregunta (en mi opinión) son muy interesantes!

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failexam Puntos 90

Este es un divertido pregunta para mí, ya que he estudiado precisamente una conexión entre los dos.

En la geometría de Riemann, una pregunta natural es: ¿hay cerrado geodesics en mi colector? Cuántos de ellos? ¿Qué puedo decir acerca de ellos?

Por otro lado, al tratar de la teoría de Morse, desea relacionar la topología de su colector con el número de puntos críticos de una función de Morse.

La advertencia es: cerrado geodesics son los puntos críticos de una función derivable (aunque no es una función de Morse... pero todavía lo suficientemente bueno para Morse teoría en algunos espacios): la energía funcional. Sin embargo, usted tiene que considerar el Bucle Libre el Espacio como su colector de interés, la cual es usualmente denotado por $\Lambda M$ en la literatura. A continuación, tiene la tarea de calcular la homología de $\Lambda M$ con el fin de obtener información acerca de la cerrada geodesics (esto ha sido utilizado, por ejemplo, para demostrar que hay al menos dos cerrados geodesics en la esfera, con un Finsler métrica, aunque yo no estudio de esta parte de la teoría).

Por lo tanto, se puede conectar Morse teoría (que utiliza instrumentos de topología algebraica) con geometría de Riemann de esta manera. Tenga en cuenta también que, en el camino, toda una lista de los objetos matemáticos pueden ser aproximados, dependiendo de cuánta profundidad en los detalles que usted desea ir. Por ejemplo, un considerable Análisis ocurre, ya que $\Lambda M$ es el mapa de $H^1$ funciones de un círculo, el colector. Y debe ser así, porque queremos un modelo en un espacio de Hilbert y tiene una agradable forma de tomar derivados. También hay análisis funcional, ya que estamos tratando con Hilbert espacios, etc.

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