Introduction to Topological Manifolds

Author: John Lee

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1441979409

Category: Mathematics

Page: 433

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This book is an introduction to manifolds at the beginning graduate level, and accessible to any student who has completed a solid undergraduate degree in mathematics. It contains the essential topological ideas that are needed for the further study of manifolds, particularly in the context of differential geometry, algebraic topology, and related fields. Although this second edition has the same basic structure as the first edition, it has been extensively revised and clarified; not a single page has been left untouched. The major changes include a new introduction to CW complexes (replacing most of the material on simplicial complexes in Chapter 5); expanded treatments of manifolds with boundary, local compactness, group actions, and proper maps; and a new section on paracompactness.

Introduction to Smooth Manifolds

Author: John M. Lee

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 0387217525

Category: Mathematics

Page: 631

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Author has written several excellent Springer books.; This book is a sequel to Introduction to Topological Manifolds; Careful and illuminating explanations, excellent diagrams and exemplary motivation; Includes short preliminary sections before each section explaining what is ahead and why

Introduction to Topological Manifolds

Author: John M. Lee

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9780387950266

Category: Mathematics

Page: 385

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In this book the author motivates what is to follow in the book by explaining the roles manifolds play in topology, geometry, complex analysis, algebra & classical mechanics with a final pass at general relativity. The book begins with the basics of general topology & gently moves to manifolds, the fundamental group, & covering spaces.

Riemannian Manifolds

An Introduction to Curvature

Author: John M. Lee

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 0387227261

Category: Mathematics

Page: 226

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This text focuses on developing an intimate acquaintance with the geometric meaning of curvature and thereby introduces and demonstrates all the main technical tools needed for a more advanced course on Riemannian manifolds. It covers proving the four most fundamental theorems relating curvature and topology: the Gauss-Bonnet Theorem, the Cartan-Hadamard Theorem, Bonnet’s Theorem, and a special case of the Cartan-Ambrose-Hicks Theorem.

Differentialgeometrie, Topologie und Physik

Author: Mikio Nakahara

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662453002

Category: Science

Page: 597

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Differentialgeometrie und Topologie sind wichtige Werkzeuge für die Theoretische Physik. Insbesondere finden sie Anwendung in den Gebieten der Astrophysik, der Teilchen- und Festkörperphysik. Das vorliegende beliebte Buch, das nun erstmals ins Deutsche übersetzt wurde, ist eine ideale Einführung für Masterstudenten und Forscher im Bereich der theoretischen und mathematischen Physik. - Im ersten Kapitel bietet das Buch einen Überblick über die Pfadintegralmethode und Eichtheorien. - Kapitel 2 beschäftigt sich mit den mathematischen Grundlagen von Abbildungen, Vektorräumen und der Topologie. - Die folgenden Kapitel beschäftigen sich mit fortgeschritteneren Konzepten der Geometrie und Topologie und diskutieren auch deren Anwendungen im Bereich der Flüssigkristalle, bei suprafluidem Helium, in der ART und der bosonischen Stringtheorie. - Daran anschließend findet eine Zusammenführung von Geometrie und Topologie statt: es geht um Faserbündel, characteristische Klassen und Indextheoreme (u.a. in Anwendung auf die supersymmetrische Quantenmechanik). - Die letzten beiden Kapitel widmen sich der spannendsten Anwendung von Geometrie und Topologie in der modernen Physik, nämlich den Eichfeldtheorien und der Analyse der Polakov'schen bosonischen Stringtheorie aus einer gemetrischen Perspektive. Mikio Nakahara studierte an der Universität Kyoto und am King’s in London Physik sowie klassische und Quantengravitationstheorie. Heute ist er Physikprofessor an der Kinki-Universität in Osaka (Japan), wo er u. a. über topologische Quantencomputer forscht. Diese Buch entstand aus einer Vorlesung, die er während Forschungsaufenthalten an der University of Sussex und an der Helsinki University of Sussex gehalten hat.

An Introduction to Manifolds

Author: Loring W. Tu

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1441974008

Category: Mathematics

Page: 410

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Manifolds, the higher-dimensional analogs of smooth curves and surfaces, are fundamental objects in modern mathematics. Combining aspects of algebra, topology, and analysis, manifolds have also been applied to classical mechanics, general relativity, and quantum field theory. In this streamlined introduction to the subject, the theory of manifolds is presented with the aim of helping the reader achieve a rapid mastery of the essential topics. By the end of the book the reader should be able to compute, at least for simple spaces, one of the most basic topological invariants of a manifold, its de Rham cohomology. Along the way, the reader acquires the knowledge and skills necessary for further study of geometry and topology. The requisite point-set topology is included in an appendix of twenty pages; other appendices review facts from real analysis and linear algebra. Hints and solutions are provided to many of the exercises and problems. This work may be used as the text for a one-semester graduate or advanced undergraduate course, as well as by students engaged in self-study. Requiring only minimal undergraduate prerequisites, 'Introduction to Manifolds' is also an excellent foundation for Springer's GTM 82, 'Differential Forms in Algebraic Topology'.

An Introduction to Differential Manifolds

Author: Jacques Lafontaine

Publisher: Springer

ISBN: 3319207350

Category: Mathematics

Page: 395

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This book is an introduction to differential manifolds. It gives solid preliminaries for more advanced topics: Riemannian manifolds, differential topology, Lie theory. It presupposes little background: the reader is only expected to master basic differential calculus, and a little point-set topology. The book covers the main topics of differential geometry: manifolds, tangent space, vector fields, differential forms, Lie groups, and a few more sophisticated topics such as de Rham cohomology, degree theory and the Gauss-Bonnet theorem for surfaces. Its ambition is to give solid foundations. In particular, the introduction of “abstract” notions such as manifolds or differential forms is motivated via questions and examples from mathematics or theoretical physics. More than 150 exercises, some of them easy and classical, some others more sophisticated, will help the beginner as well as the more expert reader. Solutions are provided for most of them. The book should be of interest to various readers: undergraduate and graduate students for a first contact to differential manifolds, mathematicians from other fields and physicists who wish to acquire some feeling about this beautiful theory. The original French text Introduction aux variétés différentielles has been a best-seller in its category in France for many years. Jacques Lafontaine was successively assistant Professor at Paris Diderot University and Professor at the University of Montpellier, where he is presently emeritus. His main research interests are Riemannian and pseudo-Riemannian geometry, including some aspects of mathematical relativity. Besides his personal research articles, he was involved in several textbooks and research monographs.

Differentialgeometrie von Kurven und Flächen

Author: Manfredo P. do Carmo

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322850722

Category: Technology & Engineering

Page: 263

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Inhalt: Kurven - Reguläre Flächen - Die Geometrie der Gauß-Abbildung - Die innere Geometrie von Flächen - Anhang

Maß und Kategorie

Author: J.C. Oxtoby

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 364296074X

Category: Mathematics

Page: 112

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Dieses Buch behandelt hauptsächlich zwei Themenkreise: Der Bairesche Kategorie-Satz als Hilfsmittel für Existenzbeweise sowie Die "Dualität" zwischen Maß und Kategorie. Die Kategorie-Methode wird durch viele typische Anwendungen erläutert; die Analogie, die zwischen Maß und Kategorie besteht, wird nach den verschiedensten Richtungen hin genauer untersucht. Hierzu findet der Leser eine kurze Einführung in die Grundlagen der metrischen Topologie; außerdem werden grundlegende Eigenschaften des Lebesgue schen Maßes hergeleitet. Es zeigt sich, daß die Lebesguesche Integrationstheorie für unsere Zwecke nicht erforderlich ist, sondern daß das Riemannsche Integral ausreicht. Weiter werden einige Begriffe aus der allgemeinen Maßtheorie und Topologie eingeführt; dies geschieht jedoch nicht nur der größeren Allgemeinheit wegen. Es erübrigt sich fast zu erwähnen, daß sich die Bezeichnung "Kategorie" stets auf "Bairesche Kategorie" be zieht; sie hat nichts zu tun mit dem in der homologischen Algebra verwendeten Begriff der Kategorie. Beim Leser werden lediglich grundlegende Kenntnisse aus der Analysis und eine gewisse Vertrautheit mit der Mengenlehre vorausgesetzt. Für die hier untersuchten Probleme bietet sich in natürlicher Weise die mengentheoretische Formulierung an. Das vorlie gende Buch ist als Einführung in dieses Gebiet der Analysis gedacht. Man könnte es als Ergänzung zur üblichen Grundvorlesung über reelle Analysis, als Grundlage für ein Se minar oder auch zum selbständigen Studium verwenden. Bei diesem Buch handelt es sich vorwiegend um eine zusammenfassende Darstellung; jedoch finden sich in ihm auch einige Verfeinerungen bekannter Resultate, namentlich Satz 15.6 und Aussage 20.4. Das Literaturverzeichnis erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Häufig werden Werke zitiert, die weitere Literaturangaben enthalten.

Einführung in die Geometrie und Topologie

Author: Werner Ballmann

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3034809018

Category: Mathematics

Page: 162

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Das Buch bietet eine Einführung in die Topologie, Differentialtopologie und Differentialgeometrie. Es basiert auf Manuskripten, die in verschiedenen Vorlesungszyklen erprobt wurden. Im ersten Kapitel werden grundlegende Begriffe und Resultate aus der mengentheoretischen Topologie bereitgestellt. Eine Ausnahme hiervon bildet der Jordansche Kurvensatz, der für Polygonzüge bewiesen wird und eine erste Idee davon vermitteln soll, welcher Art tiefere topologische Probleme sind. Im zweiten Kapitel werden Mannigfaltigkeiten und Liesche Gruppen eingeführt und an einer Reihe von Beispielen veranschaulicht. Diskutiert werden auch Tangential- und Vektorraumbündel, Differentiale, Vektorfelder und Liesche Klammern von Vektorfeldern. Weiter vertieft wird diese Diskussion im dritten Kapitel, in dem die de Rhamsche Kohomologie und das orientierte Integral eingeführt und der Brouwersche Fixpunktsatz, der Jordan-Brouwersche Zerlegungssatz und die Integralformel von Stokes bewiesen werden. Das abschließende vierte Kapitel ist den Grundlagen der Differentialgeometrie gewidmet. Entlang der Entwicklungslinien, die die Geometrie der Kurven und Untermannigfaltigkeiten in Euklidischen Räumen durchlaufen hat, werden Zusammenhänge und Krümmung, die zentralen Konzepte der Differentialgeometrie, diskutiert. Den Höhepunkt bilden die Gaussgleichungen, die Version des theorema egregium von Gauss für Untermannigfaltigkeiten beliebiger Dimension und Kodimension. Das Buch richtet sich in erster Linie an Mathematik- und Physikstudenten im zweiten und dritten Studienjahr und ist als Vorlage für ein- oder zweisemestrige Vorlesungen geeignet.

An Introduction to Differential Geometry and Topology in Mathematical Physics

Author: Wang Rong,Chen Yue

Publisher: World Scientific

ISBN: 9814495808

Category: Mathematics

Page: 220

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This book gives an outline of the developments of differential geometry and topology in the twentieth century, especially those which will be closely related to new discoveries in theoretical physics. Contents:Differential Manifolds:Preliminary Knowledge and DefinitionsProperties and Operations of Tangent Vectors and Cotangent VectorsCurvature Tensors, Torsion Tensors, Covariant Differentials and Adjoint Exterior DifferentialsRiemannian GeometryComplex ManifoldGlobal Topological Properties:Homotopy Equivalence and Homotopy Groups of ManifoldsHomology and de Rham CohomologyFibre Bundles and Their Topological StructuresConnections and Curvatures on Fibre BundlesCharacteristic Classes of Fibre BundlesIndex Theorem and 4-Manifolds:Index Theorems for Manifolds Without BoundaryEssential Features of 4-Manifolds Readership: Mathematicians and physicists. Keywords:Homotopy Theory;Index Theorems;Riemannian Geometry;Complex Manifolds;Homology;De Rham Cohomology;Fibre Bundles;Characteristic Classes

Differentialgeometrie

Kurven - Flächen - Mannigfaltigkeiten

Author: Wolfgang Kühnel

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3658006153

Category: Mathematics

Page: 284

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Dieses Buch ist eine Einführung in die Differentialgeometrie und ein passender Begleiter zum Differentialgeometrie-Modul (ein- und zweisemestrig). Zunächst geht es um die klassischen Aspekte wie die Geometrie von Kurven und Flächen, bevor dann höherdimensionale Flächen sowie abstrakte Mannigfaltigkeiten betrachtet werden. Die Nahtstelle ist dabei das zentrale Kapitel "Die innere Geometrie von Flächen". Dieses führt den Leser bis hin zu dem berühmten Satz von Gauß-Bonnet, der ein entscheidendes Bindeglied zwischen lokaler und globaler Geometrie darstellt. Die zweite Hälfte des Buches ist der Riemannschen Geometrie gewidmet. Den Abschluss bildet ein Kapitel über "Einstein-Räume", die eine große Bedeutung sowohl in der "Reinen Mathematik" als auch in der Allgemeinen Relativitätstheorie von A. Einstein haben. Es wird großer Wert auf Anschaulichkeit gelegt, was durch zahlreiche Abbildungen unterstützt wird. Bei der Neuauflage wurden einige zusätzliche Lösungen zu den Übungsaufgaben ergänzt.

An Introduction to Contact Topology

Author: Hansjörg Geiges

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 1139467956

Category: Mathematics

Page: N.A

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This text on contact topology is a comprehensive introduction to the subject, including recent striking applications in geometric and differential topology: Eliashberg's proof of Cerf's theorem via the classification of tight contact structures on the 3-sphere, and the Kronheimer-Mrowka proof of property P for knots via symplectic fillings of contact 3-manifolds. Starting with the basic differential topology of contact manifolds, all aspects of 3-dimensional contact manifolds are treated in this book. One notable feature is a detailed exposition of Eliashberg's classification of overtwisted contact structures. Later chapters also deal with higher-dimensional contact topology. Here the focus is on contact surgery, but other constructions of contact manifolds are described, such as open books or fibre connected sums. This book serves both as a self-contained introduction to the subject for advanced graduate students and as a reference for researchers.

Topology

An Introduction to the Point-set and Algebraic Areas

Author: Donald W. Kahn

Publisher: Courier Corporation

ISBN: 9780486686097

Category: Mathematics

Page: 217

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Comprehensive coverage of elementary general topology as well as algebraic topology, specifically 2-manifolds, covering spaces and fundamental groups. Problems, with selected solutions. Bibliography. 1975 edition.

Introduction to Differential and Algebraic Topology

Author: Yu.G. Borisovich,N.M. Bliznyakov,T.N. Fomenko,Y.A. Izrailevich

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9401719594

Category: Mathematics

Page: 493

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Topology as a subject, in our opinion, plays a central role in university education. It is not really possible to design courses in differential geometry, mathematical analysis, differential equations, mechanics, functional analysis that correspond to the temporary state of these disciplines without involving topological concepts. Therefore, it is essential to acquaint students with topo logical research methods already in the first university courses. This textbook is one possible version of an introductory course in topo logy and elements of differential geometry, and it absolutely reflects both the authors' personal preferences and experience as lecturers and researchers. It deals with those areas of topology and geometry that are most closely related to fundamental courses in general mathematics. The educational material leaves a lecturer a free choice in designing his own course or his own seminar. We draw attention to a number of particularities in our book. The first chap ter, according to the authors' intention, should acquaint readers with topolo gical problems and concepts which arise from problems in geometry, analysis, and physics. Here, general topology (Ch. 2) is presented by introducing con structions, for example, related to the concept of quotient spaces, much earlier than various other notions of general topology thus making it possible for students to study important examples of manifolds (two-dimensional surfaces, projective spaces, orbit spaces, etc.) as topological spaces, immediately.