Scheda programma d'esame
GEOMETRIA DIFFERENZIALE
DIEGO CONTI
Anno accademico2023/24
CdSFISICA
Codice719AA
CFU6
PeriodoPrimo semestre
LinguaItaliano

ModuliSettore/iTipoOreDocente/i
GEOMETRIA DIFFERENZIALEMAT/03LEZIONI48
DIEGO CONTI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Lo scopo del corso è fornire agli studenti delle solide conoscenze riguardanti i più importanti aspetti della geometria differenziale, con un'attenzione particolare a quegli strumenti che hanno applicazioni in fisica teorica. In particolare, la/o studente che completa il percorso con successo acquisirà solide conoscenze sugli argomenti seguenti: - varietà lisce; - campi vettoriali, fibrati vettoriali e flussi; - geometria Riemanniana di base; - forme differenziali.

Knowledge

The aim of the course is to provide the students with a solid knowledge of the most important aspects of differential geometry, with an eye towards the tools that find application in theoretical physics. In particular, the student who successfully completes the course will acquire a solid knowledge of: - smooth manifolds; - vector bundles, vector fields and flows; - basic Riemannian geometry; - differential forms.

Modalità di verifica delle conoscenze

Esame orale.

Assessment criteria of knowledge

Oral exam.

Capacità

Capire e manipolare varietà lisce, campi e fibrati vettoriali, metriche riemanniane.

 

Skills

Understanding and manipulating smooth manifolds, vector fields and bundles, Riemannian metrics.

 

Modalità di verifica delle capacità

Esame orale.

Assessment criteria of skills

Oral exam.

Comportamenti

Non si applica al tipo di corso.

Behaviors

Not applicable to the course.

Modalità di verifica dei comportamenti

Nessuna.

Assessment criteria of behaviors

None.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

I corsi di matematica del primo anno, e di analisi del secondo anno.

Prerequisites

The 1st year math courses, and the 2nd year analysis course.

Indicazioni metodologiche

Lezioni frontali.

Teaching methods

Delivery: face-to-face lessons.

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Cenni di topologia generale.

Varietà lisce. Spazio tangente. Differenziale di una funzione. Sottovarietà. Fibrati vettoriali. Fibrato tangente e cotangente. Tensori. Fibrati tensoriali. Sezioni di fibrati e campi vettoriali. Parentesi di Lie. Orientabilità. Forme differenziali. Differenziale esterno. Integrazione. Teorema di Stokes.

Varietà pseudo-riemanniane. Connessioni su fibrati. Derivata covariante lungo una curva. Trasporto parallelo. Connessione di Levi-Civita. Geodetiche. Mappa esponenziale. Intorni normali. Lunghezza di una curva. Le geodetiche sono le curve localmente minimizzanti. Lemma di Gauss. Teorema di Hopf-Rinow. Curvature Riemanniana, sezionale e di Ricci. Cenni su gruppi di Lie e algebre di Lie; metriche invarianti.

Syllabus

Elements of general topology.

Smooth manifolds. Tangent bundle. Differential of a function. Submanifolds. Vector bundles. Tangent and cotangent bundles. Tensors. Tensor bundles. Sections of vector bundles and vector fields. Lie bracket. Orientability. Differential forms. Exterior derivative. Integration. Stokes' theorem.

Pseudo-Riemannian manifolds. Connections on a vector bundle. Covariant derivative along a curve. Parallel transport. Levi-Civita connection. Geodesics. Exponential map. Normal neighbourhoods. Length of a curve. Geodesics are locally minimizing curves. Gauss' lemma. Theorem of Hopf-Rinow. Riemannian, sectional and Ricci curvature. Elements of Lie groups and Lie algebras; invariant metrics.

Bibliografia e materiale didattico

Gallot, Hulin, Lafontaine. Riemannian geometry. Springer-Verlag.

Dubrovin, Fomenko, Novikov. Modern Geometry - Methods and Applications. Part II: The Geometry and Topology of Manifolds. Springer.

 

Bibliography

Gallot, Hulin, Lafontaine. Riemannian geometry. Springer-Verlag.

Dubrovin, Fomenko, Novikov. Modern Geometry - Methods and Applications. Part II: The Geometry and Topology of Manifolds. Springer.

 

Indicazioni per non frequentanti

Fare riferimento alla pagina elearning del corso.

Modalità d'esame

Esame orale.

Ultimo aggiornamento 01/08/2023 19:03