Διαφορική γεωμετρία: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
τελεία κενό κεφαλαίο
Ετικέτες: Επεξεργασία από κινητό Διαδικτυακή επεξεργασία από κινητό
Andrikkos (συζήτηση | συνεισφορές)
μΧωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Γραμμή 2:
Η '''διαφορική γεωμετρία''' είναι μια μαθηματική αρχή που χρησιμοποιεί τις τεχνικές του [[Διαφορικός λογισμός|διαφορικού λογισμού]], [[Ολοκληρωτικός λογισμός|ολοκληρωτικού λογισμού]], [[Γραμμική άλγεβρα|γραμμικής άλγεβρας]] και[[Πολυγραμμική άλγεβρα| πολυγραμμικής άλγεβρας]] για να μελετήσει τα προβλήματα στη γεωμετρία. Η [[θεωρία των επίπεδων]] και [[καμπυλών του χώρου]] και επιφανειών στον τρισδιάστατο [[Ευκλείδειος χώρος|Ευκλείδειο χώρο]] αποτέλεσε τη βάση για την ανάπτυξη της διαφορικής γεωμετρίας κατά τη διάρκεια του 18ου αιώνα και του 19ου αιώνα.
 
 Από τα τέλη του 19ου αιώνα, η διαφορική γεωμετρία έχει εξελιχθεί σε ένα πεδίο που αφορά γενικότερα τις γεωμετρικές δομές στις [[διαφορίσιμες πολλαπλότητες]]. Η Διαφορικήδιαφορική γεωμετρία είναι στενά συνδεδεμένη με τη [[διαφορική τοπολογία]] και τις γεωμετρικές πτυχές της θεωρίας των [[Διαφορικές εξισώσεις|διαφορικών εξισώσεων]]. Η [[Διαφορική γεωμετρία επιφανειών|διαφορική γεωμετρία των επιφανειών]] συλλαμβάνει πολλές από τις βασικές ιδέες και τεχνικές, χαρακτηριστικές αυτού του τομέα. 
 
== Ιστορία της Ανάπτυξης ==
 Η Διαφορικήδιαφορική γεωμετρία προέκυψε και αναπτύχθηκε ως αποτέλεσμα και σε σχέση με τηντη μαθηματική ανάλυση των καμπυλών και επιφανειών. Η Μαθηματικήμαθηματική ανάλυση των καμπυλών και των επιφανειών είχε αναπτυχθεί για να απαντήσει σε μερικά από τα ενοχλητικά και αναπάντητα ερωτήματα που εμφανίστηκαν στο Λογισμόλογισμό, όπως οι λόγοι για τις σχέσεις μεταξύ πολύπλοκων σχημάτων και καμπυλών, σειρών και αναλυτικών συναρτήσεων. Αυτά τα αναπάντητα ερωτήματα υποδείκνυαν μεγαλύτερες, κρυφές σχέσεις και συμμετρίες στη φύση, που οι τυποποιημένες μέθοδοι για την ανάλυση δεν θα μπορούσαν να εφαρμοστούν. 
 
 Όταν καμπύλες, επιφάνειες που περικλείονται από καμπύλες, και σημεία σε καμπύλες βρέθηκαν να είναι ποσοτικά, και γενικά συσχετιζόμενα με μαθηματικές μορφές, η επίσημη μελέτη της φύσης των καμπυλών και των επιφανειών έγινε ένα πεδίο μόνο του, με το χαρτί του [Gaspard Monge Monge]'s το 1795, και ειδικότερα, με την δημοσίευση του άρθρου του [Carl Friedrich Gauss Gauss], με τίτλο "Disquisitiones Generales Circa εξωτερική επιφάνεια Curvas", Commentationes Societatis Regiae Scientiarum Gottingesis Recentiores το 1827. 
 
Αρχικά εφαρμόστηκε στον Ευκλείδειοευκλείδειο χώρο, περαιτέρω εξερευνήσεις οδήγησαν σε μη Ευκλείδειοευκλείδειο χώρο, και μετρικούς και τοπολογικούς χώρους.
 
== Κλάδοι της διαφορικής γεωμετρίας ==
 
=== Riemann γεωμετρία ===
Η γεωμετρία του Riemann μελετά [[Πολλαπλότητες Riemann πολλαπλότητες]] , ομαλές πολλαπλότητες με μετρική του Riemann. Αυτή είναι μια έννοια της απόστασης που εκφράζεται μέσω μιας [[ομαλής, θετικής, καθορισμένης συμμετρικής διγραμμικής μορφής]] που ορίζεται στον εφαπτόμενο χώρο σε κάθε σημείο. Η γεωμετρία του Riemann γενικεύει την[[ Ευκλείδεια γεωμετρία]] σε χώρους που δεν είναι κατ ' ανάγκη επίπεδο, αν και εξακολουθούν να μοιάζουν με τον [[Ευκλείδειος χώρος|Ευκλείδειο χώρο]] σε κάθε σημείο απειροελάχιστα, δηλαδή στην πρώτη τάξη προσέγγισης. Διάφορες έννοιες με βάση το μήκος, όπως το μήκος του [[Τόξο (γεωμετρία)|τόξου]] της [[Καμπύλη|καμπύλης]], η περιοχή των επίπεδων περιοχών, και του [[Όγκος|όγκου]] των στερεών όλα διαθέτουν φυσικές αναλογίες στη γεωμετρία του Riemann. Η έννοια της [[κατευθυντήριας παραγώγου]] μίας συνάρτησης από τον λογισμό πολλών μεταβλητών επεκτείνεται στη γεωμετρία του Riemann με την έννοια της [[Συναλλοίωτη παραγώγου|συναλλοίωτης παραγώγου]] του [[Τανυστής|τανυστή]]. Πολλές έννοιες και τεχνικές της ανάλυσης και των διαφορικών εξισώσεων έχουν γενικευτεί στη σύνθεση των Riemann πολλαπλοτήτων Riemann.
 
Η [[Αμφιδιαφορίσιμος|αμφιδιαφορίσιμη]] σχέση μεταξύ Riemann πολλαπλοτήτων η οποία διατηρεί την απόσταση ονομάζεται ισομετρία. Αυτή η έννοια μπορεί επίσης να οριστεί σε τοπικό επίπεδο, δηλαδή για μικρές γειτονιές των σημείων. Κάθε δύο κανονικές καμπύλες είναι τοπικά ισομετρικές. Ωστόσο, το Theorema Egregium του [[Καρλ Φρίντριχ Γκάους]], έδειξε ότι για επιφάνειες, η ύπαρξη μιας τοπικής ισομετρίας επιβάλλει ισχυρή συμβατότητα συνθηκών των μετρικών: η[[ Gaussian καμπυλότητα]] στα αντίστοιχα σημεία πρέπει να είναι η ίδια. Σε υψηλότερες διαστάσεις, η καμπυλότητα του [[Riemann τανυστής|Riemann τανυστή]] είναι ένα σημαντικό, κατά σημείο αμετάβλητο, μέτρο που σχετίζεται με τις πολλαπλότητες του Riemann, που μετρά πόσο κοντά είναι στο να είναι επίπεδη. Μια σημαντική κατηγορία των πολλαπλοτήτων Riemann είναι οι [[συμμετρικοί χώροι Riemann]], των οποίων η καμπυλότητα δεν είναι απαραίτητα σταθερή. Αυτές είναι οι πιο κοντινές αναλογίες στο «συνηθισμένο» επίπεδο και χώρο και εξετάζονται στην Ευκλείδεια και [[Ευκλείδεια γεωμετρία.|μη Ευκλείδεια γεωμετρία.]]