Charles Explorer logo
🇨🇿

Geometrické metody teoretické fyziky I

Předmět na Matematicko-fyzikální fakulta |
NTMF059

Sylabus

Tenzorový počet vektorový prostor a jeho duál, tenzorový součin, multi-lineární zobrazení tenzorů, transformace komponent, značení tenzorů

Diferencovatelné variety základy topologie, diferencovatelná struktura, tečné prostory, vektorová a tenzorová pole, Lieovy závorky

Zobrazení variet a Lieova derivace zobrazení variet, indukované zobrazení, difeomorfismy, tok, Lieova derivace

Vnější kalkulus vnější součin, vnější derivování, exaktní a uzavřené formy

Riemannova a pseudoriemannova geometrie metrika, signatura metriky, délka křivky a vzdálenost, Hodgeův duál, Levi-Civitův tenzor, koderivace

Kovariantní derivace paralelní přenos, kovariantní derivování, kovariantní diferenciál, geodetiky, normální souřadnice; tenzor torze, Riemannův tenzor, komutátor kovariantních derivací pro skalár a obecný tenzor, Bianchiho identity, Ricciho tenzor

Prostor kovariantních derivací pseudoderivace, rozdíl dvou konexí a rozdílový tenzor, souřadnicová derivace, souřadnice kovariantní derivace, n-ádová derivace, Ricciho (spinové) koeficienty, metrické derivace, tenzor kontorze

Levi-Civitova kovariantní derivace jednoznačnost, Christoffelovy symboly, Cartanovy rovnice struktury, symetrie tenzoru křivosti, ireducibilní části Riemanova tenzoru, Weylův tenzor, skalární křivost, Einsteinův tenzor

Vztah Lieovy, vnější a kovariantní derivace vyjádření Lieovy a vnější derivace; Killingovy vektory a tenzory, symetrie

Podvariety a distribuce vnořené a vložené podvariety, přizpůsobené souřadnice, tečný a normálový prostor; distribuce, podmínky integrability, Frobeniova věta

Integrování na varietách integrovatelné hustoty, vztah k antisymetrickým formám, integrování forem a hustot; tenzor orientace, hustotní duál, metrický objemový element; divergence tenzorových hustot, kovariantní derivace hustot, derivace anihilující objemový element

Integrální věty zobecněná Stokesova věta pro formy, normálová a tečná restrikce tenzorových hustot na podvarietu, Stokesova a Gaussova věta

Anotace

Základy topologie; diferencovatelné variety, jejich tečné prostory, vektorová a tenzorová pole; zobrazení variet, difeomorfismy, indukovaná zobrazení, Lieova derivace; vnější kalkulus; kovariantní derivace, paralelní přenos, geodetické křivky, torze a křivost, prostor konexí; (pseudo-)Riemannovy variety, metrické derivace, Levi-Civitova derivace, Killingovy vektory; integrabilita a Frobeniova věta; integrování na varietách, hustoty, integrální věty.

Přednáška je určena pro zájemce v závěru bakalářského či začátku magisterského studia.