Riemann-geometria

A Riemann-geometria a differenciálgeometria egyik ága, a matematikus Bernhard Riemann nevét viseli , aki bevezette a geometriai változatosság és a görbület alapfogalmait . Ezek olyan felületek vagy nagyobb méretű tárgyak, amelyeken vannak szög és hosszúság fogalmak , általánosítva a hagyományos geometriát, amely az euklideszi térre korlátozódott . A Riemann-geometria kiterjeszti az analitikai geometria módszereit azáltal, hogy helyi koordinátákat használ a számítások elvégzéséhez korlátozott térbeli területeken, de gyakran a topológia eszközeihez folyamodik, hogy az egész térre méretezhessen. A Riemann-geometria konkrétan a Riemann-féle elosztók lokális és globális vizsgálatát célozza meg , vagyis a Riemann-metrikával ellátott differenciál-elosztókat , vagy akár a Riemann-féle vektorkötegeket .

A Riemann-geometria legismertebb fogalmai a vizsgált tér görbülete és a geodézia , görbék, amelyek megoldják a legrövidebb út problémáját ezen a téren.

Vannak olyan ál-Riemann-sokaságok is , amelyek általánosítják a Riemann-sokaságokat, amelyek sok szempontból meglehetősen közel maradnak hozzájuk, és amelyek különösen lehetővé teszik a tér-idő modellezését a fizikában .

Történelem

Riemann-i geometria megjelenése

Sok évszázadon át a geometria természetes kerete a sík vagy a tér euklideszi geometriája volt. A párhuzamok posztulátumának bemutatására irányuló sikertelen kísérletek segítették a felmérőket elképzelni, hogyan lehetne ezen a keretrendszeren túl lépni. Így Lobacsevszkij 1829-ben és Bolyai 1832-ben mutatta be a nem euklideszi geometria első példáit . Az általuk konstruált hiperbolikus geometriai tereket a "negatív görbület" Riemann-sokaságainak speciális eseteinek tekintik.

Néhány évvel korábban Gauss az euklideszi térben a felületek differenciális geometriáját tanulmányozta . Leírásukhoz bevezetett egy alapvető mennyiséget, a Gauss-görbületet . Rájön, hogy ez a görbület kiszámítható a környezeti tér bevonása nélkül, közvetlenül a felszínen elérhető információk alapján, egy tétel, amelyet "figyelemre méltónak" minősít ( theorema egregium ). Maga Gauss nagyon közel áll a hiperbolikus geometria felfedezéséhez.

A Riemann-féle geometria első lépése Bernhard Riemann XIX. Századi munkájára nyúlik vissza, különös tekintettel az Über die Hypothesen, welche der Geometrie zu Grunde liegen (franciául: Sur les hypotheses sous- aluseks geometria ) című alakuló konferenciára . Ez a Gauss-felületek n- dimenziós differenciálgeometriájának közvetlen általánosítása . Ez az új megközelítés nagyban kibővítette a nem euklideszi geometria gondolatát , még akkor is, ha annak koncepcionális keretrendszerének felállítása több évtizedet vett igénybe.

A teljes formalizálás felé

A XIX .  Század második fele leginkább a hiperbolikus geometria megértését fogja finomítani , különféle reprezentációs modellek bevezetésével és elemzésével, amelyek a speciális relativitáselméletben alkalmazhatók . Különböző eszközök jelennek meg, amelyek fokozatosan bebizonyítják nagy jelentőségüket. Így az 1870-es években megjelent a csoportok elmélete és a Lie algebrák , miközben Felix Klein hangsúlyozta Erlangen programjában a csoport fogalmának fontosságát a geometriában . Ulisse Dini bebizonyítja az implicit funkciók tételét, amely a sokszorosok formalizálásának elengedhetetlen eleme lesz . Henri Poincaré mélyen fejleszti a topológia területét , és elsősorban az alapcsoportot mutatja be .

A döntő lépést, amikor Gregorio Ricci-Curbastro és Tullio Levi-Civita kifejlesztett tenzor kalkulus munkájuk módszerek abszolút differenciálszámítás és alkalmazásaik közzé 1900. Ha a „térbeli” keret még nem teljesen tisztázott, a számításokat a haladás nagyban köszönhető a tenzoroknak. Nagyon mély alkalmazást talál, amikor Einstein , akit barátja, Marcel Grossmann vezetett be az új geometriákba és ebbe a tenzorszámításba , 1916-ban az általános relativitáselméletének szolgálatába állította őket .

1902-től az 1930-as évek közepéig számos kísérlet történt a differenciál változatosság fogalmának formalizálására . Ez a küldetés Whitney 1936-os beágyazási tételének publikálásával zárul le. A Riemann-féle geometriának végre világos kerete van.

Táguló kutatási terület

A besorolás a szimmetrikus terek által Elie Cartan 1926-ban az egyik első jelentős eredményét Riemann-geometria. Az 1930-as közzé az első általános tételek a házakat a pozitív görbület ( tétel Bonnet-Schoenberg-Myers , tétel Synge ).

A gömb tétel létre 1960-ban jelek egyfajta csúcspontja klasszikus koncepciók összehasonlítása alapján tételei. Ezután megkezdődött a Riemann-féle geometria felelevenítése. Jellemzője a spektrális geometria módszereinek fejlődése, amelyet Mark Kac híres képlete ösztönöz: " Hallhatjuk-e a dob alakját?  (In) ", és amelynek kapcsolatai a periodikus geodézia keresésével naprakészek. . Az 1980-as években Mihail Gromov bevezette a Riemann-sokaságok közötti távolság fogalmát, és eredményes konvergencia-eredményeket bizonyított. Richard Hamilton egyidejűleg megkezdi a "Ricci-áramlás" tanulmányozásának kidolgozását, elindítva a topológiai eredmények Riemann-féle geometriával történő demonstrációs programját a metrikák deformációs módszereivel. Ez a program nagy sikere volt, a bizonyíték a híres Poincaré-sejtés szerint Perelman 2003-ban, és egy erőteljes általánosítása a gömb tétel (a „differenciál gömb tétel”), 2007-ben.

A Riemann-geometria alapvető fogalmai, mint például a görbület, fokozatosan sokkal szélesebb felhasználási keretet találnak, mint a Riemann-féle sokaságok, és többé-kevésbé összetett formában kiterjednek a metrikus terekre . Gromov tehát meghatározza Cartan-Alexandrov-Toponogov CAT (k) tereit, vagy akár a geometriai csoportelmélet fogalmait , például a hiperbolikus csoportot . Villani , Lott és Sturm a 2010-es években bevezették a Ricci görbület fogalmának kibővített elképzelését, "szintetikusan", csökkentve az optimális szállítási formulától a méréssel ellátott metrikus téren.

A Riemann-geometria kerete

A Riemann-metrika

A Riemann-geometria tanulmányozási tárgya a Riemann-féle sokrétűség . Ez körülbelül egy eltérés különböző ellátva Riemann-metrikát , azaz egy tenzor területen , amely lehetővé teszi, minden ponton a fajta kiszámításához skalár szorzata két vektor a térben tangens , és norma. Egy helyi koordináta -rendszer , ezen a területen van kifejezve minden pontban egy kifejezést a forma és a skalár szorzata két vektor mező adja meg . Megjegyezzük a metrikus tenzort is .

Számos lehetséges g-tenzor létezik, amelyek folyamatosan változnak az elosztón elhelyezkedéssel. Ez lehetővé teszi ugyanazon a differenciál sokaságon nagyon változatos Riemann-struktúrák megszerzését, valamint a geodézia és a görbület alapvető fogalmainak meghatározását , amelyeket különösen az általános relativitáselméletben találunk meg .

Hossz- és távolságszámítás

A Riemann-metrika lehetővé teszi egy adott ív hosszának fogalmának meghatározását paraméterezéssel , képlettel .

A két pont közötti távolság a két pontot összekötő ívek hosszának alsó határa. A Riemann-féle elosztó tehát nevezetesen metrikus tér . Ezzel szemben a távolságtérképből megtalálhatjuk a differenciálstruktúrát és a metrikus tenzort.

A megadott meghatározás önmagában rejlik, vagyis csak a sokaság elvont szerkezetét foglalja magában. A Riemann-sokaságok legegyszerűbb példái között vannak azonban egy euklideszi E- tér részcsatornái, amelyek az indukált Riemann-metrikával vannak felruházva. Ne feledje, hogy a Riemann-struktúrához társított távolság nem esik egybe az E-ben mért távolsággal. Például a síkban lévő egység kör esetében a Riemann-távolság megfelel a két pontot összekötő ív hosszának, míg a sík az akkord hossza.

Riemann-sokaságon meghatározhatunk terület, háromdimenziós térfogat , térfogat (orientáció hozzáadásával) stb.

A kijelentésekben a Riemann-féle sokszorosítókon nagyon rendszeresen megfogalmaznak bizonyos topológiai feltételezéseket: összekapcsolhatósági és teljességi feltételezéseket . Képi szempontból az első feltételezés azt jelenti, hogy a sokaság "egy darabban van", a második, hogy nincs olyan "lyuk", amelyben egy mozgó részecske véges idő alatt eltűnhetne. Gyakran konkrétabban a kompakt elosztók érdekelnek minket , amelyeknél a pontok közötti távolság nem haladhatja meg a bizonyos határt. Ezeknek a fajtáknak véges átmérője és térfogata van .

Riemann-struktúra és alapvető műveletek

Pontosabban, a Riemannian geometria a Riemannian-féle sokrétűséget tanulmányozza az izometriáig : ennek az azonosításnak az eredményét nevezzük Riemann-struktúrának.

A Nash-beágyazás tétele szerint bármely Riemann-féle izometrikusan elmerülhet az euklideszi térben (nagyobb méret). Az absztrakt Riemann-sokaság tehát egy euklideszi tér részváltozatának is tekinthető. Még akkor is, ha ez az eredmény elméletileg lehetővé teszi az alfajtákra korlátozódást , az atlasz által definiált absztrakt fajták nézőpontja a differenciálgeometriában, különösen a Riemannian-féle munkában a helyes módszer.

A differenciális elosztók klasszikus műveletei kiterjednek a Riemann-esetre is: a szerkezet diffeomorfizmus általi szállítása, a derékszögű szorzat , a bevonatok , bizonyos hányadok , a műtét bizonyos formái ...

Néhány variáció

Lehetőség van végtelen dimenziójú Riemann-féle sokaságokra összpontosítani, amelyeket euklideszi tér helyett Hilbert-térre mintázunk. A Riemann-geometria egy másik kiterjesztése, amelyet Riemann már elképzelt, abban áll, hogy általánosabb mutatókat vezet be a sokaság érintőjét érintő térre. Így bemutatjuk a Finsler-féle sokrétű szerkezetet .

A sub-Riemann-i geometria a Riemann-geometria kiterjesztése, amely integrálja a korlátok fogalmát: a távolságok mérése csak az úgynevezett "vízszintes" terek családjához érintő görbék figyelembevételével történik. Végül, ha szimmetrikus metrikus tenzorral dolgozunk, amely meghatározott, de nem feltétlenül pozitív, akkor belépünk a pszeudo-Riemann-féle geometriák mezejébe, különös tekintettel a lorentzi geometria sajátos esetére , olyan keretrendszerre, amelyben az általános relativitáselmélet fogalmazódik meg .

Túlléphetünk a fajták körén is. Így a mód, ahogyan távolságokat be Riemann-geometria, a hossza a görbék, ad okot, hogy különböző általánosításai, mint a koncepció hosszúságú helyet .

Alapfogalmak

Geodézia

A geodézia lehetővé teszi a két pont közötti legrövidebb utak keresésére adott válaszokat, csakúgy, mint az euklideszi tér egyenesei. A valóságban tulajdonságaik összetettebbek, mint a vonalaké, és tanácsos megkülönböztetni az elmondhatókat helyi szempontból vagy globálisabban.

A geodéziát általában a variációk számításával határozzák meg . Két x és y pontot veszünk figyelembe, és a hosszt funkcionális módon tanulmányozzuk az összes olyan görbén, amelyek x-et y-vel egyenletes sebességgel kapcsolják össze. Az e funkció kritikus pontjait képviselő görbék geodéziának minősülnek. Ezeket a geodéziákat egyformán jellemezhetjük a sebességvektort , a g tenzort és származékait magában foglaló differenciálegyenlettel . Bemutathatjuk ezeket a geodéziákat az energia kritikus pontjaiként is, és elképzelhetjük őket a sokaság fölé feszített rugalmas szalagként.

Például a gömb geodéziája a nagy körök . Ez azt mutatja, hogy a geodézia nem mindig éri el a minimális távolságot két pont között: az egyik pontról a másikra való haladáshoz követhetjük a nagy kör legrövidebb vagy leghosszabb ívét, vagy akár többször is keresztezhetjük őket. Nincs is különlegessége a legrövidebb útnak, amelyet két, egymással ellentétesen ellentétes ponttal látunk.

Helyi szinten azonban a helyzet sokkal egyszerűbb. Általánosságban elmondhatjuk, hogy a geodézia "lokálisan minimalizálja": két pontjuk között, kellően közel véve, elérik a hosszúság minimumát. Egy adott x ponttól kiindulva létezik egy egyedi geodézia adott tangens vektorral. Bevezethetünk egy adaptált térképet, amelynek középpontja x. Az x- ben szereplő exponenciális térkép határozza meg, amely abból áll, hogy az egyes x-ből származó geodéziákat egységnyi idő alatt követi. Megfelel a helyi koordinátáknak, amelyeket normál koordinátáknak nevezünk .

A teljes eredmények megfogalmazásához az ember csak összekapcsolt és teljes változatosság esetén helyezheti el magát . Ebben az esetben a geodézia bármikor meghosszabbítható, de változó globális viselkedéssel (például periodicitással vagy nem). Ráadásul két megadott pont között mindig létezik legalább egy geodézia, amely eléri a minimális hosszúságot: mindez a Hopf-Rinow tétel .

Görbület

A Riemann-geometriában, még ha a geodézia általánosítja az euklideszi geometria vonalait , a legegyszerűbb tárgyak (geodéziai háromszögek, körök vagy gömbök ...) hosszának, szögének, felületének számításával kapcsolatban már nem találunk ugyanazokat az eredményeket. Tehát egy háromszög szögeinek összege eltér a π-től . A görbület lehetővé teszi ezen eltérések számszerűsítését.

Az euklideszi térben lévő felületek esetében a görbületet Gauss-görbületnek nevezzük . Minden ponton skalár formájában mérik. Egy pont a pozitív görbület, az a felület geometriájának lokálisan hasonló egy ellipszoid az , és egy ponton a negatív görbület a hiperboioid . Gauss egyik fontos eredménye, a teorema egregium kimondja, hogy a görbület teljes egészében meghatározható a felület metrikájából, vagyis nem attól függ, hogy a felület miként merülhet el a háromdimenziós térben.

Általánosságban elmondható, hogy bármelyik Riemann-féle elosztó esetében össze lehet állítani egy Riemann-görbületi tenzornak nevezett komplex objektumot . A helyi koordinátákat , a kifejezése ez tenzor magában foglalja a komponenseket a g, és az első és a második deriváltak. A görbületi tenzor megértése meglehetősen összetett tárgy. A metrikus tenzorral való összehúzódással egyszerűbb objektumokat konstruálunk, a Ricci görbület tenzort és a skaláris görbületet , amelyek az információ fontos részét közvetítik.

A görbület fogalmának ábrázolásának egyik módja az, hogy a metszet görbületét megadjuk az elosztót érintő tér különböző 2 síkjai szerint. Ez a felszín Gauss-görbülete, amelyet e két sík geodetikája alkot. Az információ bemutatásának ez a módja egyenértékű a görbületi tenzor adataival. Az általános elképzelés az, hogy a pozitív keresztmetszeti görbület a geodézia egymáshoz való közeledési hajlandóságát jelzi, a negatív görbület hajlamot ad a kölcsönös szétválasztásra.

Levezetési operátorok

A görbülethez és a geodézia megtalálásához szorosan kapcsolódó két műszaki fogalom az affin kapcsolat és a görbe mentén történő párhuzamos szállítás . Ezek olyan módszerek, amelyek lehetővé teszik az érintőterekhez tartozó vektorok összekapcsolását a sokaság külön pontjain, és ennek következtében vektormezők levezetését . Általános differenciálcsatornán erre nincs előnyben részesített módszer. Például nem lehet értelmet adni a sokaságra rajzolt görbe gyorsulási vektorának .

A Riemann-féle elosztók nagyon figyelemre méltó tulajdonsága, amelyet Marcel Berger nem habozik „csodának” nevezni, az, hogy a metrikához természetesen kapcsolódik egy kapcsolat, a Levi-Civita kapcsolat . Valójában megmutatjuk, hogy van egy olyan egyedi kapcsolat, amely megőrzi az euklideszi struktúrát, amikor összeköti a különböző tangens tereket, és amely szimmetrikus másodlagos különbségeket ad: ezt az állítást, amelyet az alapító szerepben Riemann-geometria alapvető tételének nevezzük . A Levi-Civita kapcsolat használatával lehetséges az érintő vektor " szállítása " egy adott görbe mentén. A szemközti ábra egy ilyen szállítás példáját mutatja. De általánosabban meg lehet tenni a differenciálszámítást bármilyen sorrenddel az összes tenzor típusán .

A Riemann-görbületi tenzort a Levi-Civita kapcsolat határozza meg , maga a g metrikából származik. Ebben az előadásban a görbület a zárt görbén szállított vektor origóhoz való visszatérésének végtelen kis mértékeként értelmezhető. A riemann-i geometriáról szóló néhány beszélgetés a kapcsolat fogalmából is bemutatja a geodéziát.

A Riemann-keretrendszerre is lehet szerkeszteni a Laplacian általánosítását : ez a Laplace-Beltrami operátor . Alkalmazható függvényekre, vagy általánosabban, differenciális formákra , a Hodge kettősség használatával .

Figyelemre méltó Riemann-fajták

Állandó görbületű terek

Az n S n gömb bevihető az adott norma vektorainak halmazaként az n + 1 dimenzió euklideszi terébe, az indukált metrikával együtt. Néha meghatározzák, hogy ez a "kerek gömb" vagy a "standard euklideszi gömb", hogy megkülönböztesse az egzotikus szféráktól vagy más lehetséges metrikus választásoktól. Ez egy állandó, szigorúan pozitív görbületű fajta. Nagy köröket ismer fel geodéziaként, és egy pontról származó geodéziának megvan az a sajátossága, hogy az antipodális pontban metszenek . Egy pont és annak antipódja közötti azonosítás a valós projektív teret eredményezi, amely szintén állandó görbületű. Általában a pozitív állandó görbület összes terét a gömb hányadosaként kaphatjuk meg a gömbre diszkréten ható izometriák csoportjával .

Ugyanígy az euklideszi tér és annak izometriás csoportok szerinti hányadosai példákat mutatnak az állandóan nulla görbületű elosztókra , úgynevezett lapos elosztókra . Így tulajdonképpen megkapjuk az összes esetet, és példaként megjegyezhetjük a hengert , a "lapos" tórust (amely nem izometrikusan merülhet el az euklideszi térben ), és ezek általánosítását bármely dimenzióban ... akár azt is állíthatjuk, hogy minden lapos a kompakt elosztók a tórus véges hányadosai (Bieberbach-tétel).

A negatív állandóval megegyező görbület esetében a modelltér kevésbé ismert. Ez a hiperbolikus tér , amelyből különböző izometrikus ábrázolások adhatók közöttük: Poincaré korongja vagy félsíkja , Lorentz hiperboloidja vagy Klein korongja . Itt is a negatív állandó görbületű fajtákat kapjuk meg ennek a példának a hányadosával.

By Poincaré uniformizációt tétel , minden Riemann csonkja méret 2 lehet csökkenteni, a konform bijekciót , hogy egy mutató állandó görbületű.

Fubini-Study metrika a bonyolult projektív térről

Az n dimenzió bonyolult projektív tere differenciál sokaságnak tekinthető, a 2n + 1 dimenzió gömbének hányadosa az U (1) = S 1 egységcsoport hatására . A metrikát, amelyet a gömbön a kerek metrika indukál a hányadossal, Fubini-Study metrikának nevezzük . A komplex projektív tér a Kähler sokszoros kompakt példája , vagyis egyszerre rendelkezik Riemann-szerkezettel és összetett szerkezettel , valamint szimplektikus szerkezettel, amely mindkét előzőből származik.

A metszeti görbület 1 és 4 között változik, a képlet szerint, ahol ortormális tangens vektor-család van, és a komplex szerkezet operátora. Ez a görbület a legerősebb (4) a holomorf 2-síkok esetében, vagyis olyan, amely kollináris , és egyenlő 1-vel, ha ellentétes és merőleges. Sőt, a Ricci-tenzor arányos a metrikus tenzorral, ami a komplex projektív teret Einstein sokrétű példájává teszi .

Fő tanulmányi témák és eredmények

Marcel Berger , A geometrikus panorámakép a riemanni geometriáról című könyvében azt javasolja, hogy mutassa be a riemann-i geometria számos eredményét rövid, egy oldalt lefedő panoráma formájában. Így megkülönbözteti a topológiai tulajdonságokat és azok összefüggéseit a görbülettel, a metrikus tulajdonságokkal, a Riemann-sokaságok vizsgálatának kvantum szempontjaival, valamint a dinamikus szempontokkal. Mindezek a témák természetesen összekapcsolódnak.

A következőkben csak a teljes Riemann-féle elosztók érdekelnek minket.

Görbület és metrikus tulajdonságok

A metrikák elsajátítása metszeti görbület szerint

Az euklideszi geometriában kiszámíthatjuk a háromszög egyik oldalának hosszát a másik két oldal hossza és az általuk képzett szög felhasználásával. Riemann-sokaságon geodéziai háromszögeket vehetünk figyelembe, de az euklideszi képletet már nem ellenőrzik; elsőrendű aszimptotikus becslést ad a végtelenül kis háromszögekről, a metszeti görbület pedig a 2. sorrend korrekciós tagját adja . a harmadik oldal hosszát keretezhetjük az m állandó görbületű és az állandó M görbületű sokaság között levő érték között.

A szigorúan pozitív állandóval csökkentett keresztmetszeti görbület a geodézia lezárásának egy formáját írja elő. A Bonnet-Schoenberg-Myers tétel globális következményt ad: az elosztónak átmérője van , amelyet határol .

Ezzel ellentétben arra lehet számítani, hogy a görbület növekedése lehetővé teszi a geodézia lezárásának elmaradását. A helyzet ennél bonyolultabb, mivel például a lapos tóruson van egy zárt geodézia, amely nagyon kicsi lehet (a tóra méreteitől függően változik). Bemutatunk egy új metrikus vezérlő eszközt, az injekciós sugarat . Ha ez az injektivitási sugár r, akkor az egyes pontok exponenciális térképe injektív az érintőtér B gömbjére (0, r) m-ben. Még ennek a gömbnek a diffeomorfizmusát is képezi a B (m, r) golyón a sokaság metrikája szempontjából. Egy 1959-es Klingenberg-tétel azt mutatja, hogy egy kompakt elosztón, amelynek metszeti görbülete megnövekszik , az injektivitási sugár nagyobb vagy egyenlő a legkisebb periodikus geodézia hosszának felével.

Ricci görbületi beavatkozás

A korábbi eredmények egy részét általánosítani lehet, ha csak a Ricci görbület felett van kontroll , ami gyengébb feltételezés. Pontosan a releváns invariáns a Ricci görbület legalacsonyabb sajátértéke. Természetesen ez az invariáns lehetővé teszi a kötet viselkedésének szabályozását. Így Bishop-Gromov  (en) egyenlőtlensége geodéziai gömbtérfogat-összehasonlító tételt szolgáltat, amikor a Ricci görbületeket összehasonlítjuk az állandó görbületi terek esetével.

Váratlanabb, hogy Mihail Gromov határon átnyúló keresési programot indított a különböző Riemann-invariánsok számára, amely csak a sokaság méretét, átmérőjét és a Ricci görbület minimális sajátértékét tartalmazza.


Globális egyenlőtlenségek, görbület nélkül

A Riemann-geometria kutatásának egyik fontos iránya a metrikus mennyiségek közötti globális egyenlőtlenségek megállapítása, a görbület helyi ellenőrzésének bevonása nélkül. Így bármely, d dimenziós kompakt sokaság esetén közvetlenül összehasonlíthatjuk a d- edikre emelt injektivitás térfogatát és sugarát, így ennek az összehasonlításnak jelentése van. Így Berger 1980-ban bebizonyította, hogy bármilyen kompakt sokaság esetén csökkenthetjük ennek a két mennyiségnek az arányát, és hogy csak a d dimenzió bevonásával . Azt javasolja, hogy a sokaság embolikus állandóját hívják az összes mutató alsó határának

és azt mutatja, hogy ez az állandó mindig nagyobb, mint a gömbé, míg a gömb esetében a standard metrika valósítja meg az alsó határt. Az embolikus konstansok értéke a 3. és annál nagyobb dimenzióban, még nagyon egyszerű sokaságok esetében sem ismert.

Egy másik metrikus mennyiség, amelyen az egyenlőtlenségeket keresik, és összehasonlítják a térfogattal, a szisztolé , vagyis a nem kontraktilis görbe minimális hossza (mindig d erejéig emelve ). A felületek esetét alaposan tanulmányozták, ezért Loewner torikus egyenlőtlensége a torus esetében megválaszolja a kérdést, és az izoperimetrikus egyenlőtlenség egyik formájának tekinthető . Nem lehet olyan univerzális redukciót találni, amely hasonló lenne az embolikus állandókhoz és a gömbhöz, amint ez a termékek esetében látható . Azonban Gromov bizonyult 1983-ban egy egyenlőtlenség nagy osztálya kompakt elosztóvezetékéhez dimenzió d , az alapvető házakat.

Kompakt felületek esetén a görbület és a topológia közötti kapcsolatot a híres Gauss-Bonnet képlet adja . A görbület integrálja (skalár vagy metszet, amely ugyanarra a dologra vonatkozik) akkor elegendő a fajta leírására. De nagyobb dimenzióban a helyzet összetettebb.

Általános eredmények a görbület jele alapján

A görbület pozitivitásának hipotézisei alapján következtetéseket vonhatunk le a topológiáról is. Ha a görbületet szigorúan pozitív konstans csökkenti, a Bonnet-Schoenberg-Myers tétel következménye , hogy a sokaság tömör, véges alapcsoporttal . A Synge tétel pontosabban írja le a helyzetet páros dimenzió esetén.

Vannak nem kompakt, pozitív görbületű Riemann-féle elosztók (például: paraboloidok vagy az euklideszi tér hengerei ). Egy ilyen M elosztó esetén, ha a görbület szigorúan pozitív marad, akkor az elosztó diffeomorf . Ha a görbület tág értelemben pozitív, akkor M-nek van egy "lelke", vagyis egy teljesen geodéziai részváltozata, így M diffeomorf a köteggel szemben, amely normális az ezen változatosságra. Ez egy Cheeger-Gromoll-tétel 1972-ből.

Ha az elosztónak negatív görbülete van, a Cartan-Hadamard-tétel bebizonyítja, hogy az m bármely ponton az exponenciális térkép lefedi az elosztót. Ha egyszerűen csatlakoztatva van , akkor a sokaság diffeomorf . És általánosabban, a negatív görbületváltozat egy diszkrét csoport hányadosaként tekinthető .

Egy kompakt osztó szigorúan negatív görbületű, az alapvető csoport van végesen generált, de exponenciálisan növekszik.

Kellően erős görbületfeltevésekkel jellemezhető az alapul szolgáló sokaság topológiája, vagy akár annak differenciális szerkezete. Talán a leghíresebb eredmény az a gömbtétel, amelyet 1960-ban Rauch , Berger és Klingenberg hozott létre , miszerint egy teljes és egyszerűen összekapcsolt sokaság, amelynek görbülete az A> 0 formájú intervallumban marad] A> 0, homeomorf egy gömb. Azt a korlátozó esetet is jellemezzük, ahol a görbület [A, 4A]. Ezt a görbületfeltevést az irodalomban gyakran "csipetnek" nevezik.

Ezt az eredményt 2007-ben Brendle és Schoen jelentősen kiterjesztette, a "pont" csípésének kevésbé erős hipotézisével (a maximális és a minimális keresztmetszet görbülete közötti arány ugyanabban a pontban) és erősebb következtetéssel: a fajta diffeomorf a közönség számára. .

1978-ban, majd 1982-ben Gromov és Ruh majdnem sima, kompakt fajták jellemzését kapták, vagyis azoknak a görbülete, amelyek "0 közelében szorulnak" (a következő értelemben: a görbület és az átmérő négyzetének szorzata kisebb, mint csak a dimenziótól függő állandó). Azonban nem csak a tori és azok hányadosa, általában infranilvariációt kapunk .

Durvább vezérlőeszközök

A csipet tételek nagyon igényes hipotézisekkel és erőteljes következtetésekkel eredménycsaládot alkotnak. Van egy "durvább" nézőpont, amelyben az ember megpróbálja megmutatni, hogy a görbületre vonatkozó meglehetősen laza feltételezések már lehetővé teszik a lehetséges topológiai típusok erős korlátozását. Így amikor a priori határokat rögzítünk a görbület átmérőjén és abszolút értékén, valamint a térfogat minimális értékén, be tudjuk bizonyítani, hogy azok a sokaságok, amelyek képesek ezeket a korlátokat figyelembe vevő metrikákat hordozni, véges számban vannak, egészen a diffeomorfizmusig.

Gromov bevezette Hausdorff-távolság általánosítását, hogy tanulmányozza a Riemann-metrika modulo izometriáinak konvergenciáját. Megállapította, hogy azáltal, hogy a korábbival megegyező típusú határokat ellenőrző struktúrákra helyezi magát, meg lehet erősíteni, hogy a metrikák bármely szekvenciája konvergens szekvenciát enged meg, legalábbis a szabályosság értelmében .

Kvantum szempontok: egy fajta spektruma

Laplaci spektrum

A kompakt Riemann-féle elosztókon lehetséges a Fourier-sorok elméletéhez nagyon közel álló harmonikus elemzés . Valójában a Laplace-Beltrami operátor sajátértékeit és sajátvektorait vizsgáljuk a függvényeken. Ezek az f függvények és a skalárok igazolják a kapcsolatot , és bebizonyítjuk, hogy a sajátértékek egy végtelen sorozatot alkotnak, amelyet a fajta spektrumának neveznek. A különféle kapcsolódó sajátterek ortogonálisak és véges dimenziójúak, amelyek állandó funkciókból állnak.

A laplaciánus sajátfüggvényei ortonormális alapot képeznek a sokaságban meghatározott jellemzők lebontásához, valamint a részleges differenciálegyenletek ( hőegyenlet , hullámegyenlet , Schrödinger-egyenlet ) megoldásához az euklideszi esetben használtakkal való szoros megközelítéssel: tér és idő elválasztása változók és alapvető megoldások keresése bomlás útján a laplaci sajátvektorok alapján. Vannak azonban új technikai nehézségek.

Maga a spektrum fontos tanulmányi tárgy. Kétféle klasszikus tanulmány ad okot: a közvetlen problémák, amelyek abból állnak, hogy becsléseket adnak a spektrumról a többi geometriai adatból kiindulva, és az inverz problémák, amelyek éppen ellenkezőleg, a spektrumból kiinduló geometriai elemeket keresik. A két adattípust összekapcsoló egyik fő eredmény a Weyl-féle aszimptotikus képlet általánosítása, amely a sajátértékek számát (a multiplicitással számolva) kisebb vagy egyenlőre becsüli  :

NEM(λ)∼λ→+∞BnemRepülési(M,g)(2π)nemλnem2{\ displaystyle {\ cal {N}} (\ lambda) {\ underset {\ lambda \ rightarrow + \ infty} {\ sim}} {\ frac {B_ {n} {\ textrm {Vol}} (M, g )} {(2 \ pi) ^ {n}}} \ lambda ^ {\ frac {n} {2}}} hol van a standard egységgömb térfogata. Ez különösen lehetővé teszi a (z) egyenértékének megadását . Növelni és csökkenteni is lehet, különösen a Ricci görbület alsó határát, illetve a fajta térfogatát vagy átmérőjét. Pontosabb becsléseket kaptunk az első, nulla érték nélküli sajátértékről, amely specifikus vizsgálatok tárgya.

Az ellenkező probléma az 1960-as évek eleje óta aktív kutatás tárgyát képezi, az izospektrális kérdés megjelenésével: "ugyanazon spektrumú két Riemann-féle izometrikus?", Erre Milnor 1964-ben nemleges választ adott. a hatékonyan előállítható spektrumok jellemzése sem; másrészt tudjuk, hogyan lehet bármilyen kompakt dimenziós sokaságon felépíteni legalább egy olyan metrikát, amelynek az adott rangig terjedő frekvenciája van.

Zárt geodézia és hosszspektrum

A geodéziáról azt mondják, hogy zárva van, ha periodikusak, vagyis ugyanazon a ponton haladnak át ugyanazzal a sebességvektorral. A kompakt elosztó hosszspektruma a zárt geodézia hosszának halmaza.

Az ilyen zárt geodézia megléte és számlálása fontos kutatási téma. 1951-ben Lyusternik és Fet azt mutatják, hogy bármilyen kompakt sokaságon létezik legalább egy ilyen zárt geodézia: ez a Lyusternik-Fet tétel . Még a látszólag egyszerű esetben is, ha a kétdimenziós gömb az egyik mutatójával van ellátva, nehéz meghatározni a zárt geodézia számát. 1929-ben Lyusternik és Schnirelman bebizonyítja, hogy mindig lehet találni legalább három geometrikusan zárt geometriai különbséget, és amelyek egyszerű görbék . Többet nem találunk, amint azt néhány ellipszoid mutatja . De ha már nem kérjük, hogy ezek a görbék egyszerűek legyenek, akkor a végtelenséget találhatjuk ezek szerint John Franks és Victor Bangert 1993-as tétele szerint, amelyet "a gumiszalag burgonyára helyezésének millió módja" népszerűsít. .

1959 óta ismert, hogy a Riemann-felületeknél a laplaciák hosszának és spektrumának spektruma határozza meg egymást. A bizonyítás a Selberg nyomkövetési képleten alapul . Nagyobb dimenzióban mindig elmondhatjuk, hogy a laplaci spektrum határozza meg a hosszúságok spektrumát Colin de Verdière 1973-as eredménye alapján .

Dinamikus szempontok

Geodéziai áramlás

A Riemann-sokaság geodéziája az energia szélsőértékeinek tekinthető. Ezért a legkevésbé ható probléma megoldását jelentik, és fizikai értelemben úgy értelmezhetők, mint a részecskék pályája, amelyekre semmiféle erő nem hat. A geodéziai áramlás vizsgálata lehetővé teszi az általános dinamika meghatározását. Az ebbe a keretbe tartozó kérdések egyike a periodikus pályák, vagyis a korábban említett zárt geodézia megléte és számlálása.

A szigorúan negatív görbületű kompakt elosztók geodetikus áramlása rendkívül kaotikusan viselkedik . A dinamikus rendszerek terminológiáját használva ez az áramlás ergodikus és vegyes  ; képi szempontból, ha ezt az áramlást hosszú időn keresztül követjük, akkor egy adott halmaz méltányosan "szétszórt" az egész sokaságban (a mérés értelmében ). Nyitott kérdés, hogy lehetséges-e olyan példát találni a pozitív görbületű változatra, amely szintén eléri az ergodicitást.

Geometriai hullámok

Az 1980-as évek óta a geometriai áramlások alkalmazási területe jelentősen kibővült. Ami a legeredményesebb eredményt adta a Riemann-geometria területén, az a Ricci-áramlás, de más típusú áramlások is bevezetésre kerültek, és ezeknek olyan következményeik is vannak, mint például az elméleti fizika , a képelemzés vagy az optimalizálás . A geometriai áramlások közös jellemzője nem egy rögzített metrika tanulmányozása, hanem a geometriai objektumok deformálása olyan evolúciós egyenlet szerint, amely magában foglal geometriai mennyiségeket, például görbületet. Így tipikusan a parabolikus parciális differenciálegyenlet típusú evolúciós egyenletekhez jutunk el . Élvezzük tehát ezen egyenletek szabályozó erejét, amely hajlamos "kerekíteni" a vizsgált metrikát, hogy közelebb hozza az egyszerű modellhelyzetekhez.

A Ricci-folyamat abból áll, hogy egy adott mutatóból indul ki, és követi az evolúciós egyenletet . Időben helyileg meg lehet állapítani a megoldások létezését. Richard Hamilton egy támadási tervet dolgozott ki a kisdimenziós sokrétű topológiai eredmények felé történő előrelépés érdekében a Ricci-áramlat felhasználásával, beleértve a híres Poincaré- sejtést és az erősebb geometrizációs sejtést . Az elmélet első nagy sikere az volt, hogy megmutatta, hogy a szigorúan pozitív Ricci görbületű 3-as dimenzió sokasága az állandó görbület metrikája felé fejlődik, 1982-ben. Két évvel később hasonló eredményt kapunk a szigorúan pozitív görbületű 4-es dimenzió sokaságaira operátor. Az egyik nehézség, amelyet fokozatosan megoldottak, az egyes zónák, a "szűkületek zónáinak" megjelenése, amelyekben a metrika véges idő alatt számszerűen összeomlik. Ezeket a szingularitásokat az evolúciós egyenlettel összeegyeztethetővé tett sebészeti technikákkal elemeztük és legyőztük . A Ricci-áramlás által elért két legnagyobb eredmény kétségtelenül a Perelman által 2003-ban végzett geometrizációs sejtés bizonyítéka, valamint a gömbtétel általánosítása, amelyet Schoen és Brendle bizonyított 2007-ben.

Hamilton a kompakt elosztókon egy másik típusú geometriai áramlást is bevezetett, az úgynevezett Yamabe áramlást. Ebben az esetben az evolúciós egyenlet magában foglalja a skaláris görbület átlagértékét, és előnye, hogy megtartja a konform struktúrát . Hamilton ezúttal a megoldás mindenkori létezési tételét bizonyította, és megfogalmazta azt a sejtést, miszerint a metrika konvergál egy állandó skaláris görbületű metrikához, vagyis a Yamabe-probléma megoldásához . Ezt az eredményt csak a kezdeti dimenzióra vagy mutatóra vonatkozó korlátozó feltételezések alapján hozták létre.

A geometriai áramlás egy másik típusa abban áll, hogy a süllyesztett sokaság fejlődik. Így az átlagos görbületi áramlás  (be) lehetővé teszi egy felület közelebb kerülését a 3-as dimenzióba süllyesztett minimális felülethez . Ezek a minimális felületek geometriai értelemben megfelelnek a terület helyi minimalizálásának (úgy, ahogy a geodézia lokálisan minimalizálja a távolságot) ), és fizikai értelemben a felületi feszültség minimalizálásaként értelmezhető . Általánosságban elmondható, hogy ez az áramlás bármilyen felületű hiperfelületekhez használható.

További szerkezetek

Bizonyos Riemann-féle elosztókon lehetséges további struktúrákat bevezetni, amelyek kompatibilisek a Riemann-féle szerkezettel és gazdagítják azokat. Így az új geometriák különböző formáit konstruáljuk (Kähler, spinorial stb.), Mindegyiknek megvan a maga tulajdonsága és tárgya, amelyek kiegészítik a Riemann-féle keretet. Szerint a fogalmakat jól megalapozott, mivel a Erlangen programot a Félix Klein , mindegyik geometriák kapcsolódó intézkedés egy adott csoport .

Az egyik legegyszerűbb példa az orientáció megválasztása , amikor a Riemann-féle elosztó orientálható. Az orientált orthonormális referenciakeretek kötegének és a kötet alakjának meghatározására szolgál . Az érdekelt csoport ekkor a speciális ortogonális csoport .

Figyelembe vehetjük a Spin és a Spin c struktúrákat is, amelyeket bizonyos orientálható Riemann-sokaságokon definiáltunk. Amikor léteznek, a Riemann-féle geometria egyfajta „megduplázását” adják meg, lehetővé téve a spinor és a Dirac operátor  (in) fogalmának bevezetését , egyfajta négyzetgyökét a Laplacian-nak.

A Kähler fajták három kompatibilis szerkezetet hordoznak, ami Riemann-geometriát, szimplektikus geometriát és összetett geometriát kölcsönöz nekik . Ez a nagyon gazdag tanulmányi terület egyszerre használja a három szakterület eszközeit, és sajátos jellemzőkkel rendelkezik, például a holomorf görbület és a bisekcionális görbület fogalmával, vagy az operátorokkal, és olyan differenciális formákon, mint a külső differenciál és az ugyanazon módon a kohomológiai csoportok szétválnak. Nagyon erős szerkezeti eredményeket értek el, például azt, hogy a szigorúan pozitív kétoldali görbületű Kähler-sokaság biholomorf a bonyolult projektív térhez képest .

Vannak még mindig több igényes szerkezetek: mi határozza meg a fogalmát hyperkähler fajta  (en) , és hogy a négy részből álló-Kähler fajta  (en) , mindkettő olyan szerkezetű emlékeztető négyes . Marcel Berger és James Simons által végzett holonómiai csoportok osztályozásában jelennek meg .

Alkalmazások

A matematika más területeire

Bármely differenciálcsatorna Riemann-szerkezettel felruházható. Ez közvetítőként felhasználható olyan eredmények megállapításához, amelyek megfogalmazása nem foglalja magában a megfelelő Riemann-koncepciót. Ez a már említett Poincaré-sejtés esete, amely tiszta topológia eredménye, amelynek bizonyítása nagyrészt a Riemann-mérőszámok deformációját használja. Ez is a helyzet a Morse elméletét , amely kapcsolódik a topológia egy differenciál sokrétű, hogy a szintvonalak a meghatározott feladatokat ezen sokrétű, kihasználva a dinamika a gradiens sor, amelyhez egy bizonyos metrikus.

A Riemann-geometriában bevezetett néhány fogalmat kiterjesztették a szélesebb alkalmazási területekre, a metrikus terek keretein belül . Például általánosíthatjuk a geodézia fogalmát egy gráfban , különösen egy súlyozott gráfot. Különösen a geodéziai metrikus terekre fogunk összpontosítani, amelyek esetében a két pont közötti legrövidebb út egyedisége van. Míg a Riemann-geometriában a metszet görbületére vonatkozó becslést alkalmaztunk két izometrikus háromszög pontjai közötti távolság összehasonlításának eredményéhez, ezeken a metrikus tereken megfordítható a megközelítés. A háromszögek összehasonlításából meghatározzuk a „k-val növelt görbület” vagy a „k-val csökkentett görbület” fogalmát. Ez az ötlet képezi Cartan-Alekszandrov-Toponogov CAT (k) -tereinek bevezetését . Ezeknek a tereknek is megvan az az előnyük, ellentétben a Riemann-féle elosztókkal, hogy kompatibilisek a Gromov-Hausdorff távolság konvergenciájával .

Hasonló megfontolások alkalmazhatók a végesen létrehozott csoportokra, ha a szavak metrikájával rendelkeznek . Ezeknél a csoportoknál az algebrai, geometriai és számtani tulajdonságok áthatolnak. Így egy Gromov-tétel jellemzi azokat a véges típusú csoportokat, amelyeknél a gömbök növekedése polinom. Fontos vizsgálati objektum a hiperbolikus csoport , amelyre bármilyen valós δ> 0 esetén vékony háromszögek vannak.

Az előző definíciók bemutatják, hogyan lehet a metszetgörbület gondolatát kiterjeszteni egy nagyobb keretre, anélkül, hogy a Riemann-féle keret által megkövetelt erős szabályszerűségi tulajdonságokat felhasználnánk. Ezt a megközelítést szintetikusnak minősítették, szemben a metszet görbületének hagyományos bevezetésével, amelyet analitikusnak neveznek . A megközelítések kettőssége különböző meglátásokat és eredményes oda-vissza útokat kínál. A 2000-es évektől fokozatosan kidolgozták a Ricci görbület szintetikus elméleteit. Ezek a Ricci görbület, a transzportelmélet és az entrópia közötti összefüggés felfedezésén alapultak , amelyet ismét a megközelítés megfordítása követett: Cédric Villani , John Lott és Karl-Theodor Sturm a Ricci görbületének fogalmának kiterjesztett változatát vezették be a egy méréssel ellátott metrikus tér optimális szállítási összetétele.

A mechanikához és a relativitáselmélethez

A relativitáselmélet olyan keretek között zajlik, amely nagyon közel áll a riemann-i geometriához, egy lorentzi fajtához . A 4. dimenzió sokaságáról van szó, amely olyan metrikus tenzorral van ellátva, amely már nem határozottan pozitív, hanem aláírás  (in) (3,1). Az Einstein-egyenlet megmutatja, hogyan kapcsolódik a görbe az energia-impulzus tenzor által képviselt tömeghez és energiához . Ezért találunk nagyon nagy rokonságot a fogalmakkal és az ötletekkel, valamint erős kölcsönhatásokat találunk a Riemann-geometria és az elméleti fizika között, még akkor is, ha mindegyik a saját céljait követi. Így Arthur Besse , kollektív álnév, igazolva az " Einstein-fajták " tanulmányának érdeklődését a Riemann-féle geometrák iránt, felveti a fizikával való kapcsolatok kérdését

„Tisztázzuk a célunkat. Az "Einstein-sokaságok" kifejezést az állandó Ricci görbületű Riemann-sokaságokra használjuk, mert a matematikusok körében már régóta érvényes az a konvenció. Nem állítjuk, hogy elméleti fizikusoknál dolgozunk. Ezenkívül tanulmányi területünkkel szemben ezek két csoportba sorolhatók. Az első úgy véli, hogy amit csinálunk, nem érdekel. A második úgy véli, hogy a Riemann-féle elosztók (és például Einstein Riemann-féle elosztói) némi segítséget nyújthatnak számukra, ha csak inspirációként is. Vagy akár valóban hasznos lehet számukra azáltal, hogy a tanulmány egészét egy komplexitás folyamán nagyobb képbe helyezi, hogy kiküszöbölje a jelkülönbségek kérdését. Ugyanezeket a megjegyzéseket tehetjük a Yang-Mills elmélettel kapcsolatban is  ”

Megjegyzések és hivatkozások

  1. Eredeti változat és angol fordítás
  2. Tullio Levi-Civita életrajza, JJ O'Connor és EF Robertson a St Andrews Egyetem McTutor weboldalán
  3. Arthur Besse , Einstein-gyűjtők , gyűjt. „Ergebnisse der Mathematik und ihrer Grenzgebiete” (3), vol. 10., Springer-Verlag, Berlin, 1987, 17. o
  4. Ian Stewart , Tudomány: Millió módon lehet gumiszalagot tekerni burgonyára , New Scientist , 1993. január 2.
  5. Richard S. Hamilton , „  Three-sokaságok pozitív Ricci görbület  ”, J. diff. Geom , vol.  17,1982, P.  255–306.
  6. A bizonyítás leírása és diagramja (en) John W. Morgan , "A  legújabb fejlemény a Poincaré-sejtés és a 3-sokaságok osztályozása terén  " , Bull. Keserű. Math. Soc. , vol.  42, n o  1,2005, P.  57-78
  7. validálása és részletes bizonyítási Bruce Kleiner  (in) és John Lott  (in) a megjegyzések Perelman papírjai (in) , megjelent a geometriában és topológia, 12. kötet, pp. 2587-2855, 2008
  8. Simon Brendle és Richard Schoen , „  Görbület, gömbtételek és a Ricci-áramlás  ”, az American Mathematical Society közlönye , vol.  48, n o  1,2011, P.  1-32 ( DOI  10.1090 / s0273-0979-2010-01312-4 , Math Reviews  2738904 , arXiv  1001.2278 )
  9. Simon Brendle és Fernando Marques , „  Legutóbbi haladás a Yamabe-probléma kapcsán  ”, Felmérések a geometriai elemzés és a relativitás terén ,2011( ISBN  978-7-04-032732-8 )
  10. Nicolas Ginoux, Spin c szerkezetek sokaságokon , 2012. november
  11. (in) H. Blaine Lawson  (in) és Marie-Louise Michaelson , Spin Geometry , PUP ,1989( ISBN  978-0-691-08542-5 )o. 123.
  12. Cédric Villani , Julie Rehmeyer munkája a Matematika Képek weboldalon , CNRS
  13. Cédric Villani , Optimális közlekedés, régi és új , p. 502-503,755
  14. Arthur Besse, Einstein-sokaságok , p. 4
  • (en) Sylvestre Gallot, Dominique Hulin és Jacques Lafontaine, Riemannian Geometry [ a kiadás részlete ]
  1. Tétel 2.2 o. 49
  2. meghatározás 2.86 p. 81.
  3. meghatározás 2.77. O. 77
  4. A szerzők által a p. 147
  • (en) Marcel Berger , A Riemannian-geometria panorámája ,2003[ a kiadás részlete ]
  1. Marcel Berger ennek a viszonnak a szerzőségét Richard Palais -nek tulajdonítja 1957-ben, lásd 174. o.
  2. o. 697
  3. o. 698 és 705.
  4. Tétel 69. o. 252. o. 253
  5. p.219
  6. tétel 89. o. 272. és az azt követő megjegyzés
  7. o. 355-357
  8. o. 345
  9. Tétel 331. o. 584
  10. tétel 104 o. 306
  11. Tételek 164. 386. és 172. o. 401
  12. Tétel 186. o. 415
  13. Tétel 233. o. 468
  14. 405. és 421. oldal.
  15. 254. kérdés p. 488
  16. Tétel 402. o. 656
  17. Tétel 397. o. 643 és 13.4 ábra p. 646
  • en) Jürgen Jost , Riemannian Geometry and Geometric Analysis ,2002[ a kiadások részlete ]
  1. o. 31
  2. definíció 1.4.2 o. 17.
  3. Definíció 2.1.2. o. 83.
  4. o. 227
  5. p.228
  6. Végesség tétel 229
  7. Konvergencia tétel p. 229
  8. Tétel 6.11.4 o. 368
  9. o. 236–240

Lásd is

Bibliográfia

  • (en) Marcel Berger , A Riemannian-geometria panorámája ,2003[ a kiadás részlete ]Amint a címe is mutatja, a nagy francia geometrikus egy hosszú (824 oldalas) panorámasétára invitál minket a riemann-i geometria világában; a különféle eredményeket többnyire részletes bemutatások nélkül adják meg, de megfelelő utalásokkal az olvasó számára, aki „be akarja piszkolni a kezét”; az utolsó fejezet megadja a terület technikai alapjait.
  • en) Jürgen Jost , Riemannian Geometry and Geometric Analysis ,2002[ a kiadások részlete ]
  • en) Lizhen Ji, Athanase Papadopoulos és Sumio Yamada (szerk.), Riemanntól a differenciálgeometriáig és a relativitáselméletig , Springer,2017, xxxiv + 647  o. ( ISBN  978-3-319-60039-0 , online olvasás )

Kapcsolódó cikk