Introduction to Topological Manifolds

Author: John Lee

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1441979409

Category: Mathematics

Page: 433

View: 5353

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 Topological Manifolds

Author: John M. Lee

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 038722727X

Category: Mathematics

Page: 392

View: 4435

Manifolds play an important role in topology, geometry, complex analysis, algebra, and classical mechanics. Learning manifolds differs from most other introductory mathematics in that the subject matter is often completely unfamiliar. This introduction guides readers by explaining the roles manifolds play in diverse branches of mathematics and physics. The book begins with the basics of general topology and gently moves to manifolds, the fundamental group, and covering spaces.

Introduction to Smooth Manifolds

Author: John M. Lee

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 0387217525

Category: Mathematics

Page: 631

View: 8172

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

Einführung in die Geometrie und Topologie

Author: Werner Ballmann

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3034809018

Category: Mathematics

Page: 162

View: 5705

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.

Introduction to Smooth Manifolds

Author: John Lee

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1441999825

Category: Mathematics

Page: 708

View: 9435

This book is an introductory graduate-level textbook on the theory of smooth manifolds. Its goal is to familiarize students with the tools they will need in order to use manifolds in mathematical or scientific research--- smooth structures, tangent vectors and covectors, vector bundles, immersed and embedded submanifolds, tensors, differential forms, de Rham cohomology, vector fields, flows, foliations, Lie derivatives, Lie groups, Lie algebras, and more. The approach is as concrete as possible, with pictures and intuitive discussions of how one should think geometrically about the abstract concepts, while making full use of the powerful tools that modern mathematics has to offer. This second edition has been extensively revised and clarified, and the topics have been substantially rearranged. The book now introduces the two most important analytic tools, the rank theorem and the fundamental theorem on flows, much earlier so that they can be used throughout the book. A few new topics have been added, notably Sard’s theorem and transversality, a proof that infinitesimal Lie group actions generate global group actions, a more thorough study of first-order partial differential equations, a brief treatment of degree theory for smooth maps between compact manifolds, and an introduction to contact structures. Prerequisites include a solid acquaintance with general topology, the fundamental group, and covering spaces, as well as basic undergraduate linear algebra and real analysis.

Introduction to Homotopy Theory

Author: Martin Arkowitz

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9781441973290

Category: Mathematics

Page: 344

View: 1325

This is a book in pure mathematics dealing with homotopy theory, one of the main branches of algebraic topology. The principal topics are as follows: Basic Homotopy; H-spaces and co-H-spaces; fibrations and cofibrations; exact sequences of homotopy sets, actions, and coactions; homotopy pushouts and pullbacks; classical theorems, including those of Serre, Hurewicz, Blakers-Massey, and Whitehead; homotopy Sets; homotopy and homology decompositions of spaces and maps; and obstruction theory. The underlying theme of the entire book is the Eckmann-Hilton duality theory. The book can be used as a text for the second semester of an advanced ungraduate or graduate algebraic topology course.

Topology

An Introduction

Author: Stefan Waldmann

Publisher: Springer

ISBN: 331909680X

Category: Mathematics

Page: 136

View: 9360

This book provides a concise introduction to topology and is necessary for courses in differential geometry, functional analysis, algebraic topology, etc. Topology is a fundamental tool in most branches of pure mathematics and is also omnipresent in more applied parts of mathematics. Therefore students will need fundamental topological notions already at an early stage in their bachelor programs. While there are already many excellent monographs on general topology, most of them are too large for a first bachelor course. Topology fills this gap and can be either used for self-study or as the basis of a topology course.

Understanding Topology

A Practical Introduction

Author: Shaun V. Ault

Publisher: JHU Press

ISBN: 142142407X

Category: Mathematics

Page: 416

View: 3347

"Topology can present significant challenges for undergraduate students of mathematics and the sciences. 'Understanding topology' aims to change that. The perfect introductory topology textbook, 'Understanding topology' requires only a knowledge of calculus and a general familiarity with set theory and logic. Equally approachable and rigorous, the book's clear organization, worked examples, and concise writing style support a thorough understanding of basic topological principles. Professor Shaun V. Ault's unique emphasis on fascinating applications, from chemical dynamics to determining the shape of the universe, will engage students in a way traditional topology textbooks do not"--

Maß und Kategorie

Author: J.C. Oxtoby

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 364296074X

Category: Mathematics

Page: 112

View: 4429

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.

Riemannian Manifolds

An Introduction to Curvature

Author: John M. Lee

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 0387227261

Category: Mathematics

Page: 226

View: 2668

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 von Kurven und Flächen

Author: Manfredo P. do Carmo

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322850722

Category: Technology & Engineering

Page: 263

View: 3313

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

Differentialgeometrie, Topologie und Physik

Author: Mikio Nakahara

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662453002

Category: Science

Page: 597

View: 8763

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

View: 9885

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'.

Manifolds and Modular Forms

Author: Friedrich Hirzebruch

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3663140458

Category: Mathematics

Page: 212

View: 6055

An Introduction to Knot Theory

Author: W.B.Raymond Lickorish

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 146120691X

Category: Mathematics

Page: 204

View: 3458

A selection of topics which graduate students have found to be a successful introduction to the field, employing three distinct techniques: geometric topology manoeuvres, combinatorics, and algebraic topology. Each topic is developed until significant results are achieved and each chapter ends with exercises and brief accounts of the latest research. What may reasonably be referred to as knot theory has expanded enormously over the last decade and, while the author describes important discoveries throughout the twentieth century, the latest discoveries such as quantum invariants of 3-manifolds as well as generalisations and applications of the Jones polynomial are also included, presented in an easily intelligible style. Readers are assumed to have knowledge of the basic ideas of the fundamental group and simple homology theory, although explanations throughout the text are numerous and well-done. Written by an internationally known expert in the field, this will appeal to graduate students, mathematicians and physicists with a mathematical background wishing to gain new insights in this area.