Дифференциальные формы и расслоения в теоретической физике
Лектор — доцент А. В. Соловьев
(6 семестр, 34 часа)
- Векторы и ковекторы линейного пространства. Полилинейные формы от векторов и ковекторов. Тензорный закон преобразования коэффициентов полилинейных форм.
- Тензоры на линейном пространстве. Инвариантные операции над тензорами.
- Стандартный базис в пространстве тензоров. Симметричные и антисимметричные тензоры.
- Внешнее умножение векторов. Поливекторы.
- Разложение антисимметричного контравариантного тензора по базисным поливекторам. Внешнее умножение антисимметричных тезоров.
- Внешнее умножение ковекторов. Внешние формы.
- Разложение внешней формы по базисным формам. Внешнее умножение форм.
- Ориентированный объем поливектора. Оператор Ходжа.
- Элементарное многообразие. Карты. Атласы. Гладкие многообразия.
- Касательные векторы к многообразию в точке. Касательное пространство. Координатный базис.
- Кокасательное пространство к многообразию в точке. Базис, сопряженный координатному.
- Тензорные поля на гладком многообразии. Разложение тензорного поля по базису из тензорных произведений координатных векторных и ковекторных полей.
- Дифференциальные формы. Разложение дифференциальной формы по базисным дифференциальным формам.
- Внешняя производная дифференциальных форм. Свойства внешней производной.
- Замкнутые и точные дифференциальные формы. 1-форма потенциала и 2-форма напряженности электромагнитного поля.
- Скалярные плотности на многообразии. Пример из псевдоримановой геометрии.
- Дифференциальные формы старшей степени на многообразии. Ориентированные многообразия. Формы объема.
- Интегрирование дифференциальных форм. Теорема Стокса.
- Расслоения. Тривиальное расслоение.
- Векторные расслоения ранга n.
- Касательное расслоение над многообразием. Пример из лагранжевой механики.
- Кокасательное расслоение над многообразием. Пример из гамильтоновой механики.
- Сечения расслоений.
Литеpатуpа
- Постников М.М. Лекции по геометрии. Семестр II. Линейная алгебра. — М.: Наука, 1986.
- Постников М.М. Лекции по геометрии. Семестр III. Гладкие многообразия. — М.: Наука, 1987.
- Постников М.М. Лекции по геометрии. Семестр IV. Дифференциальная геометрия. — М.: Наука, 1988.
- Рашевский П.К. Риманова геометрия и тензорный анализ. — М.: Издательство ЛКИ, 2010.
- Арнольд В.И. Математические методы классической механики. — М.: Эдиториал УРСС, 2003.
- Дубровин Б.А., Новиков С.П., Фоменко А.Т. Современная геометрия. Методы и приложения. — М.: Эдиториал УРСС, 1998.
- Шварц А.С. Квантовая теория поля и топология. — М.: Наука, 1989.
© Кафедра теоретической физики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, 2006