MM811 - 1° semestre 2014

Homologia - uma introdução





Lingua: Português
Creditos: Vai haver uma prova escrita ao fim do curso.
Pré-requisitos: veja embaixo

Objetivos: Este curso vai ser bem básico e de um ponto de vista bem geral: topologia (homologia singular) e geometria diferenciável (cohomologia de deRham). o objetivo é receber profundo entendimento nesta generalidade e gerar um bom fundamento para o estudo

  - da homologia de Morse na área de análise global na dimensão finita e infinita
    (cursos intencionados 2-2014 1-2015)

  - da homologia nas situaçoes mais especial (para quem aplicasse),
    e.g. na geometria algébrica ('sheaf cohomology' ou 'cohomology of groups')



Homologia - uma introdução

Nas decadas recentes as implicações de topologia estaram detectados nas muitas áreas da matemática como análise (teoria de Morse) e EDP's elíticas e parabolicas (e.g. homologia de Floer e homologia de Morse para o fluxo de calor), mesmo na física teorética (e.g. efeito de Hall quántica).

A ferramenta chave a quantificar estes implicações é a teoria de homologia. A intenção de este curso é, primeiro, dar uma introdução detalhada nesta teoria maravilhosa e fortissima. Segundo, o curso está planejado como base para dois cursos subsequentes. A intenção destes tres cursos será ligar a audiência ao nivel de minha pesquisa átual (o sistema dinâmica hiperbólica gerado pela EDP parabólica semi-linear chamado o fluxo de calor).

Nos achamos que o recém-descoberto "backward lambda-Lemma" será a fonte de projetos interessantes de nivel mestrado ou doutorado. Intentamos continuar o curso na maneira seguinte:

  2014-2  Teoria de Morse e Conley
  2015-1  Homologia de Morse para o fluxo de calor

Introduction to homology theory

In recent decades the implications of topology were detected in many areas of mathematics -- such as analysis (Morse theory) and elliptic and parabolic PDE's (e.g. Floer homology and Morse homology for the heat flow) -- and theoretical physics (e.g. quantum Hall effect),  just to name a few.

A key tool to quantify these implications is homology theory. The aim of this course is, firstly, to give a sound introduction to this beautiful and powerful theory. Secondly, this course is designed to be the base for two subsequent lecture courses. Their purpose will be to lead the audience to the level of my current research (the infinite dimensional hyperbolic dynamics generated by a semi-linear parabolic PDE called the heat flow).

We believe that the recently discovered backward lambda-Lemma will be the source of interesting masters and PhD projects. We intend to continue this course as follows

  2014-1  Morse and Conley theory
  2015-1  Morse homology for the heat flow


Ementa

I. Homologia
Grupos de homologia, propriedades functoriais, axiomas, complexos CW
e homologia celular, característica de Euler e Teorema de Euler-Poincaré,
homologia singular, sequência de Mayer-Vietoris, Teorema pontos fixos de
Lefschetz-Hopf
II. Cohomologia
Variedades diferenciáveis e formas diferenciais, integração e Teorema de
Stokes, Teorema das coeficientes universais, excisão, Lema de Poincaré e
Teorema de deRham
III. Produtos e dualidade
Formulas de Kuenneth, produtos cup e cap, dualidade de Poincaré (se o
tempo permite: teoria de intersecção e isomorfismo de Thom, sequência
exacta de Gysin)


Bibliografia

Geral
II.

Pré-requisitos

mínima
  1. Álgebra Linear
  2. Calculo II (multivariável)

recomendável
  1. conhecimento básico da topologia de conjuntos de pontos (para I.)
  2. ter uma idea que é uma variedade (para II.)

Recomendo olhar a leitura referente iii. e iv. durante os meses sem aulas dezembro-fevereiro. Mesmo recomendo refrescar seu conhecimento da álgebra linear, em particular das formas multilineares alternadas

  1. álgebra multilinear (para II.)

Claro, a lista acima só é uma escolha para você, não tem que ler tudo. Pegue os livros cujos estilos agradam mais.


Dica: Acedendo aos Springer-links da uma computadora de IMECC você provavelmente pudesse baixar os textos diretamente, grato do acordo Springer-CAPES.

Joa Weber
IMECC UNICAMP


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