Math Atlas 103
361 subscribers
140 photos
71 videos
1 file
245 links
Третий год образовательного трека геометрии и топологии

Буст: t.me/boost/geomtop24
Каталог: t.me/ldtss/527

Версии других лет:
t.me/geomtop26
t.me/geomtop25
t.me/geomtop24
t.me/geomtop23
加入频道
Суть динамики 8: водяное колесо Лоренца

00:00 Трёхэтапный хаос в модели Лоренца
04:11 Статистическая стабильность
05:57 Пример: мельница Лоренца
09:35 Мера Синая—Рюэлля—Боуэна
12:35 Как она позволяет предсказывать погоду

(источник + конспект)
🔥4
Нильпотентность в теории групп: дом с этажами

Группа называется нильпотентной, если её нижний центральный ряд, G_0=G и G_{n+1}=[G,G_n], обрывается на единичной подгруппе. Эквивалентное определение: группа может быть построена из абелевых «блоков» с помощью последовательности центральных расширений.

Аналогия/метафора #наведениемостов

Представьте себе группу как «дом», состоящий из нескольких «этажей». Подгруппа G_n — часть «дома», начиная с этажа n и выше (этаж на земле, ground floor, нулевой). Сам «этаж» — это фактор G_n/G_{n+1} (пространство между G_n и G_{n+1}). Эти факторы всегда абелевы, поэтому «этажи» — «абелевы квартиры».

Класс/ступень нильпотентности группы — число непустых «этажей»: если G_n={1}, то дом имеет высоту n и больше не растёт вверх. Одноэтажные дома (нильпотентные ступени 1) — абелевы группы. Простейшая неабелева нильпотентная группа — дискретная группа Гейзенберга — имеет два «этажа»: Z^2 на нижнем и Z наверху

[ Z ] <— этаж 1 (G_1/G_2 = G_1 = коммутант = центр)
----
[Z^2] <— этаж 0 (G_0/G_1 = G/G_1 = абелианизация)

Каждый этаж дома устроен просто и понятно (абелев), но взаимодействие между этажами может создавать сложную архитектуру всего здания.

Границы применимости аналогии

В реальной жизни дом однозначно определяется своими этажами и способом их соединения. Однако в теории групп это предсказание ломается, ситуация принципиально иная: знание всех «этажей» (факторов нижнего центрального ряда) и даже способа их соединения не определяет группу однозначно — это фундаментальная проблема расширения в теории групп. Аналогия с домом не учитывает нетривиальные вторые когомологии, отвечающие центральным расширениям: одинаковые по этажам планировки могут быть скреплены по-разному — где поставить лестницу, какие несущие балки — и в результате «дома» окажутся неизоморфными.

Бонус. Чтобы увидеть, как в этой аналогии отражается ключевое свойство [G_p,G_q] ⊆ G_{p+q}, представьте себе, что наш дом — это штаб-квартира крупной организации. Первый этаж — общедоступное лобби, второй — внутренние документы, третий — «секретный архив» и т.д. Чем выше номер этажа — тем ближе к «центру» организации.
Взаимодействие двух работников организации (коммутатор двух элементов) с уровня p и q порождает документ/эффект, который кладут «выше», на уровень p+q. Коммутатор повышает уровень секретности и перемещает на более высокий этаж.

Это — мощный инструмент для развития интуиции нильпотентности. Как вы думаете, какие ещё «здания» в теории групп можно описать подобным образом?
🤔4🔥3😁3
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Суть теории гомологий 1: циклы и границы

01:50 Симплициальные и клеточные комплéксы
08:05 Ориентация в 2D и в 3D
21:32 Группа k-мерных цепей
24:08 Оператор взятия границы
29:27 Группа k-мерных циклов
47:22 Группа k-мерных границ
54:42 Группа k-мерных гомологий
57:13 Пример: гомологии сферы
01:10:49 Упражнения и задачи

Цель курса — знакомство с теорией (ко)гомологий. Мы начнем с малых размерностей и, упрощая себе жизнь, будем смотреть исключительно на симплициальные и клеточные гомологии, для чего понадобится лишь базовая линейная алгебра. Познакомимся со всеми важными понятиями, до которых только сможем дотянуться: точная последовательность пары, первый класс Штифеля — Уитни, двойственность Пуанкаре, изоморфизм Тома. Затем мы перейдём к гармоническим цепям. С точки зрения курса, популярная тема «дискретный оператор Лапласа на графах» — это рассказ о нулевых цепях, а мы посмотрим на все размерности, где мир богаче, и гармонические цепи доставляют хороший инструмент. (источник)

Литература
▪️М. Э. Казарян. Введение в теорию гомологий. Лекц. курсы НОЦ, 3, МИАН, М., 2006, 106 с.

Пререквизиты

Линейная алгебра: векторные пространства, линейные отображения, матрицы, скалярное произведение.


(источник)
❤‍🔥73🔥3👍1
Суть теории гомологий 2: наглядные вычисления

00:00 Панорамный вид
08:50 Пример: гомологии бутылки Клейна
19:14 Больше интуиции
24:05 Гомологичность
26:16 Важнейшие принципы гомологий
28:03 Гомоморфизм прямого образа (пушфорвард)
36:36 Точная последовательность пары
52:12 Относительные гомологии и связывающий гомоморфизм
59:43 Последовательность Майера—Вьеториса

Цель курса — знакомство с теорией (ко)гомологий. Мы начнем с малых размерностей и, упрощая себе жизнь, будем смотреть исключительно на симплициальные и клеточные гомологии, для чего понадобится лишь базовая линейная алгебра. Познакомимся со всеми важными понятиями, до которых только сможем дотянуться: точная последовательность пары, первый класс Штифеля — Уитни, двойственность Пуанкаре, изоморфизм Тома. Затем мы перейдём к гармоническим цепям. С точки зрения курса, популярная тема «дискретный оператор Лапласа на графах» — это рассказ о нулевых цепях, а мы посмотрим на все размерности, где мир богаче, и гармонические цепи доставляют хороший инструмент. (источник)

Литература
▪️М. Э. Казарян. Введение в теорию гомологий. Лекц. курсы НОЦ, 3, МИАН, М., 2006, 106 с.

Пререквизиты

Линейная алгебра: векторные пространства, линейные отображения, матрицы, скалярное произведение.


(источник)
4👍3
Суть теории гомологий 3: когомологии

00:00 Панорамный вид
10:00 Последовательность Майера—Вьеториса интуитивно
19:38 Пример: надстройка сдвигает гомологии
32:47 Вывод последовательности М-В из точ. посл. пары
38:32 Когомологии
42:30 Кограничный оператор
43:48 Скалярное произведение на пространстве k-цепей
46:10 Разъяснение абстракции
52:26 Группы k-мерных коциклов и кограниц
55:23 Группа k-мерных когомологий
59:58 Двойственность Пуанкаре
01:07:46 Гомоморфизм обратного образа (пулбэк)

Цель курса — знакомство с теорией (ко)гомологий. Мы начнем с малых размерностей и, упрощая себе жизнь, будем смотреть исключительно на симплициальные и клеточные гомологии, для чего понадобится лишь базовая линейная алгебра. Познакомимся со всеми важными понятиями, до которых только сможем дотянуться: точная последовательность пары, первый класс Штифеля — Уитни, двойственность Пуанкаре, изоморфизм Тома. Затем мы перейдём к гармоническим цепям. С точки зрения курса, популярная тема «дискретный оператор Лапласа на графах» — это рассказ о нулевых цепях, а мы посмотрим на все размерности, где мир богаче, и гармонические цепи доставляют хороший инструмент. (источник)

Литература
▪️М. Э. Казарян. Введение в теорию гомологий. Лекц. курсы НОЦ, 3, МИАН, М., 2006, 106 с.

Пререквизиты

Линейная алгебра: векторные пространства, линейные отображения, матрицы, скалярное произведение.


(источник)
❤‍🔥2