Seminar Topologie ``Differentialtopologie und Lie-Gruppen''

Mathematik wird häufig für strukturelle Aussagen in vielen Gebieten benutzt. Dabei ist von besonderer Bedeutung, dass Mathematik besonders geeignet ist, Symmetrien zu beschreiben.

Diese werden mit Hilfe von Gruppen (und deren Operationen) charakterisiert. Gibt es ganze kontinuierliche Familien von Symmetrien, so sind die zugehörigen Gruppen in der Regel Lie-Gruppen. Dies sind Gruppen, welche auf kompatible Weise differenzierbare Mannigfaltigkeiten sind. Klassische Beispiele sind Gl(n,R) oder O(n).

Im Seminar werden wir Lie-Gruppen und die wichtigsten Aussagen über ihre Struktur kennenlernen. Hierbei werden wir uns oft auf kompakte Liegruppen beschränken (O(n) ist kompakt, nicht aber Gl(n,R)).

Unser Ziel wird zum einen sein, Lie-Gruppen und auch ihre linearen Operationen auf Vektorräumen (Darstellungen), zu klassifizieren. Außerdem werden wir an vielen klassischen Beispielen (wie O(n)) die entsprechenden Ergebnisse explizit analysieren.

Zusätzlich werden wir einige wichtige Tatsachen aus der Theorie der glatten Mannigfaltigkeiten kennen lernen. Diese gelten allgemein, werden teilweise für die Untersuchung der Lie-Gruppen benutzt, andererseits aber auch darüber hinausgehen.

Einige Vorträge werden sehr einführender Natur sein und eher als gute Möglichkeit dienen, entscheidenende Begriffe aus dem Grundstudium aufzufrischen (oder endlich zu lernen). Einige (wenige) Vorträge wird es hilfreich sein, bereits etwas algebraische Topologie (wie die Fundamentalgruppe), oder Grundlagen aus der Differentialgeometrie (z.B. den Begriff Zusammenhang) zu kennen.


Vorschläge für Ausschnitte aus dem Programm


Programm
Thema Quelle Name Termin
Zusammenfassung zu Mannigfaltigkeiten F 1, W 1.1-1.7 Wilfried Keller 18.4.
Liegruppen und ihre Liealgebren, Def und Bsp F2, FH 8.1, 8.2, W 3.1 Torsten Hilgenberg 25.4.
1-parameter Untergruppen und die Exponentialabbildung F3, H 2.1, W 3.6, FH Anfang 8.3 Nora Seeliger 2.5.
Distributionen und Satz von Frobenius W I.8 Philipp Landgraf 9.5.
Baker-Campbell-Hausdorff und Lies Fundamentalsatz: Lie-Untergruppen und Unterliealgebren F 4, W 3.3, H 2.2, FH 8Ende .3 Alexander Rahm 23.5.
Überlagerungen und 1-zsh Liegruppen W 3.4-3.5, H 3.3, HN I.8-I.9, FH 7.3 Sebastian Hage 30.5.
Adjungierte Darstellung F 5 , H 3.4, W 3.9, HN S. 214 ff Johannes Härtel 6.6.
Maximale Tori F 6 Oliver Bräunling 13.6.
Haarsches Mas HN III.4 Martin Lippl 20.6.
Dynamische Systeme BJ 8 Ulrich Pennig 27.6.
Einbettungen und Isotopien von Einbettungen, zsh Summe BJ 9-10 Nils Waterstraat 4.7.
Kragensatz B II.11 xxx 11.7.

xxx=Vortrag noch frei, ggf. Thomas Schick


Literatur

B
Bredon: Topology and Geometry (Springer Verlag)
BJ
Bröcker, Jänich: Einführung in die Differentialtopologie (Springer Verlag)
BT
Bröcker, tom Dieck:
F
Fegan: Introduction to compact Lie groups
FH
Fulton, Harris: Representation theory (Springer Verlag)
H
Hsiang: Lectures on Lie groups
HN
Hilgert, Neeb: Liegruppen und Liealgebren
W
Warner: Foundations of Liegroups and differentiable manifolds

Teilnehmer

  1. Oliver Bräunling
  2. Sebastian Hage
  3. Johannes Härtel
  4. Torsten Hilsenberg
  5. Wilfried Keller
  6. Philipp Landgraf
  7. Martin Lippl
  8. Daniel Oberhoff
  9. Ulrich Pennig
  10. Alexander Rahm
  11. Thomas Schick
  12. Nora Seeliger
  13. Nils Waterstraat
  14. Hendrik Demmer (ohne Vortrag)
  15. Sandra Gerhard (ohne Vortrag)
  16. NN (Masterprogramm, ohne Vortrag)



Thomas Schick 2005-06-22