Differential Geometry

Author: Clifford Henry Taubes
Publisher: OUP Oxford
ISBN: 9780191621222
Release Date: 2011-10-13
Genre: Mathematics

Bundles, connections, metrics and curvature are the 'lingua franca' of modern differential geometry and theoretical physics. This book will supply a graduate student in mathematics or theoretical physics with the fundamentals of these objects. Many of the tools used in differential topology are introduced and the basic results about differentiable manifolds, smooth maps, differential forms, vector fields, Lie groups, and Grassmanians are all presented here. Other material covered includes the basic theorems about geodesics and Jacobi fields, the classification theorem for flat connections, the definition of characteristic classes, and also an introduction to complex and Kähler geometry. Differential Geometry uses many of the classical examples from, and applications of, the subjects it covers, in particular those where closed form expressions are available, to bring abstract ideas to life. Helpfully, proofs are offered for almost all assertions throughout. All of the introductory material is presented in full and this is the only such source with the classical examples presented in detail.

An Introduction to the Theory of Higher Dimensional Quasiconformal Mappings

Author: Frederick W. Gehring
Publisher: American Mathematical Soc.
ISBN: 9780821843604
Release Date: 2017-05-03
Genre: Conformal mapping

This book offers a modern, up-to-date introduction to quasiconformal mappings from an explicitly geometric perspective, emphasizing both the extensive developments in mapping theory during the past few decades and the remarkable applications of geometric function theory to other fields, including dynamical systems, Kleinian groups, geometric topology, differential geometry, and geometric group theory. It is a careful and detailed introduction to the higher-dimensional theory of quasiconformal mappings from the geometric viewpoint, based primarily on the technique of the conformal modulus of a curve family. Notably, the final chapter describes the application of quasiconformal mapping theory to Mostow's celebrated rigidity theorem in its original context with all the necessary background. This book will be suitable as a textbook for graduate students and researchers interested in beginning to work on mapping theory problems or learning the basics of the geometric approach to quasiconformal mappings. Only a basic background in multidimensional real analysis is assumed.

Differential Geometry

Author: Loring W. Tu
Publisher: Springer
ISBN: 9783319550848
Release Date: 2017-07-01
Genre: Mathematics

This text presents a graduate-level introduction to differential geometry for mathematics and physics students. The exposition follows the historical development of the concepts of connection and curvature with the goal of explaining the Chern–Weil theory of characteristic classes on a principal bundle. Along the way we encounter some of the high points in the history of differential geometry, for example, Gauss' Theorema Egregium and the Gauss–Bonnet theorem. Exercises throughout the book test the reader’s understanding of the material and sometimes illustrate extensions of the theory. Initially, the prerequisites for the reader include a passing familiarity with manifolds. After the first chapter, it becomes necessary to understand and manipulate differential forms. A knowledge of de Rham cohomology is required for the last third of the text. Prerequisite material is contained in author's text An Introduction to Manifolds, and can be learned in one semester. For the benefit of the reader and to establish common notations, Appendix A recalls the basics of manifold theory. Additionally, in an attempt to make the exposition more self-contained, sections on algebraic constructions such as the tensor product and the exterior power are included. Differential geometry, as its name implies, is the study of geometry using differential calculus. It dates back to Newton and Leibniz in the seventeenth century, but it was not until the nineteenth century, with the work of Gauss on surfaces and Riemann on the curvature tensor, that differential geometry flourished and its modern foundation was laid. Over the past one hundred years, differential geometry has proven indispensable to an understanding of the physical world, in Einstein's general theory of relativity, in the theory of gravitation, in gauge theory, and now in string theory. Differential geometry is also useful in topology, several complex variables, algebraic geometry, complex manifolds, and dynamical systems, among other fields. The field has even found applications to group theory as in Gromov's work and to probability theory as in Diaconis's work. It is not too far-fetched to argue that differential geometry should be in every mathematician's arsenal.

The Many Facets of Geometry

Author: Nigel J. Hitchin
Publisher: Oxford University Press
ISBN: 9780199534920
Release Date: 2010-07-01
Genre: Mathematics

Few people have proved more influential in the field of differential and algebraic geometry, and in showing how this links with mathematical physics, than Nigel Hitchin. Oxford University's Savilian Professor of Geometry has made fundamental contributions in areas as diverse as: spin geometry, instanton and monopole equations, twistor theory, symplectic geometry of moduli spaces, integrables systems, Higgs bundles, Einstein metrics, hyperkähler geometry,Frobenius manifolds, Painlevé equations, special Lagrangian geometry and mirror symmetry, theory of grebes, and many more. The chapters in this fascinating volume, written by some of the greats in their fields (including four Fields Medalists), show how Hitchin's ideas have impacted on a wide variety ofsubjects. The book grew out of the Geometry Conference in Honour of Nigel Hitchin, held in Madrid, with some additional contributions, and should be required reading for anyone seeking insights into the overlap between geometry and physics.

Geometry and Physics Volume II

Author: Andrew Dancer
Publisher: Oxford University Press
ISBN: 9780192522375
Release Date: 2018-10-25
Genre: Mathematics

Nigel Hitchin is one of the world's foremost figures in the fields of differential and algebraic geometry and their relations with mathematical physics, and he has been Savilian Professor of Geometry at Oxford since 1997. Geometry and Physics: A Festschrift in honour of Nigel Hitchin contain the proceedings of the conferences held in September 2016 in Aarhus, Oxford, and Madrid to mark Nigel Hitchin's 70th birthday, and to honour his far-reaching contributions to geometry and mathematical physics. These texts contain 29 articles by contributors to the conference and other distinguished mathematicians working in related areas, including three Fields Medallists. The articles cover a broad range of topics in differential, algebraic and symplectic geometry, and also in mathematical physics. These volumes will be of interest to researchers and graduate students in geometry and mathematical physics.

Geometry and Physics Volume 2

Author: Andrew Dancer
ISBN: 9780198802020
Release Date: 2018-10-25

These texts contain 29 articles that cover a broad range of topics in differential, algebraic and symplectic geometry, and also in mathematical physics. These volumes will be of interest to researchers and graduate students in geometry and mathematical physics


Author: Ilka Agricola
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783834896728
Release Date: 2010-05-30
Genre: Mathematics

Dieses Lehrbuch eignet sich als Fortsetzungskurs in Analysis nach den Grundvorlesungen im ersten Studienjahr. Die Vektoranalysis ist ein klassisches Teilgebiet der Mathematik mit vielfältigen Anwendungen, zum Beispiel in der Physik. Das Buch führt die Studierenden in die Welt der Differentialformen und Analysis auf Untermannigfaltigkeiten des Rn ein. Teile des Buches können auch sehr gut für Vorlesungen in Differentialgeometrie oder Mathematischer Physik verwendet werden. Der Text enthält viele ausführliche Beispiele mit vollständigem Lösungsweg, die zur Übung hilfreich sind. Zahlreiche Abbildungen veranschaulichen den Text. Am Ende jedes Kapitels befinden sich weitere Übungsaufgaben. In der ersten Auflage erschien das Buch unter dem Titel "Globale Analysis". Der Text wurde an vielen Stellen überarbeitet. Fast alle Bilder wurden neu erstellt. Inhaltliche Ergänzungen wurden u. a. in der Differentialgeometrie sowie der Elektrodynamik vorgenommen.


Author: Constance Reid
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783662286159
Release Date: 2013-07-02
Genre: Mathematics


Author: Wolfgang Kühnel
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783834896551
Release Date: 2010-04-14
Genre: Mathematics

Dieses Buch ist eine Einführung in die Differentialgeometrie. 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. Im Laufe der Neuauflagen wurde der Text erweitert, neue Aufgaben wurden hinzugefügt und am Ende des Buches wurden zusätzliche Hinweise zur Lösung der Übungsaufgaben ergänzt. Der Text wurde für die fünfte Auflage gründlich durchgesehen und an einigen Stellen verbessert.

Differentialgeometrie Topologie und Physik

Author: Mikio Nakahara
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783662453001
Release Date: 2015-02-23
Genre: Science

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.

Partielle Differentialgleichungen

Author: Walter A. Strauss
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783663124863
Release Date: 2013-08-13
Genre: Mathematics

Dieses Buch ist eine umfassende Einführung in die klassischen Lösungsmethoden partieller Differentialgleichungen. Es wendet sich an Leser mit Kenntnissen aus einem viersemestrigen Grundstudium der Mathematik (und Physik) und legt seinen Schwerpunkt auf die explizite Darstellung der Lösungen. Es ist deshalb besonders auch für Anwender (Physiker, Ingenieure) sowie für Nichtspezialisten, die die Methoden der mathematischen Physik kennenlernen wollen, interessant. Durch die große Anzahl von Beispielen und Übungsaufgaben eignet es sich gut zum Gebrauch neben Vorlesungen sowie zum Selbststudium.

Differentialgeometrie von Kurven und Fl chen

Author: Manfredo P. do Carmo
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783322850720
Release Date: 2013-04-17
Genre: Technology & Engineering

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

Special Relativity

Author: Nicholas M.J. Woodhouse
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783540466765
Release Date: 2008-10-10
Genre: Science