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Oggetto:
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Analisi su Varietà (non attivato nel 2022/2023)

Oggetto:

Analysis on manifolds

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
MAT0167
Docenti
Prof. Lorenzo Fatibene (Titolare del corso)
Prof. Sandro Coriasco (Titolare del corso)
Corso di studio
Laurea Magistrale in Matematica (D.M. 270)
Anno
1° anno, 2° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
D.M. 270 TAF D - A scelta dello studente
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
MAT/05 - analisi matematica
MAT/07 - fisica matematica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
E' richiesta familiarità con l'algebra lineare, il calcolo differenziale e integrale per le funzioni di due o più variabili, gli integrali di superficie e di volume, le convenzioni di Einstein, i fondamenti delle equazioni differenziali ordinarie e a derivate parziali e i fondamenti di geometria differenziale.

It is requested to be familiar with linear algebra, differential and integral calculus for functions in two or more variables, surface and volume integrals, Einstein summation convention, basics of ordinary and partial differential equations, and basics of differential geometry.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

 

L'insegnamento tratta lo studio di operatori differenziali globali sulle varietà e le tecniche matematiche usate in questo ambito. Questo include, in particolare, i concetti fondamentali della teoria degli spazi funzionali usati in questo contesto ed elementi della teoria degli operatori pseudo-differenziali. 

Subject of the course is the study of global differential operators on smooth manifolds, and mathematical techniques used in this environment. This includes, in particular, basic concepts from the theory of function spaces used in this context as well as elements of the theory of pseudo-differential operators.

 

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Risultati dell'apprendimento attesi

 

Al termine dell'insegnamento, si attende l'acquisizione di alcuni concetti fondamentali per l'analisi delle equazioni differenziali a derivate parziali sulle varietà differenziabili e il problema di Cauchy per le equazioni di Einstein.

At the end of the course, participants will have learned some basic concepts for the analysis of partial differential equations on smooth manifolds and the Cauchy problem for Einstein equations.

 

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Programma

 

Varietà differenziali e coordinate locali

I fibrati tangenti e dei getti, campi vettoriali e flussi

Sistemi di equazioni differenziali a derivate parziali su varietà

Simbolo principale di operatori differenziali

Spazi funzionali e distribuzioni su varietà

Operatori pseudodifferenziali su varietà

Ellitticità e sue conseguenze

Smooth manifolds and local coordinates

Tangent bundle and jet bundle of a manifold, vector fields and flows

Systems of partial differential equations on manifolds

The principal symbol of a differential operator

Function spaces and distributions on manifolds

Pseudodifferential operators on manifolds

Ellipticity and its consequences

 

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Modalità di insegnamento

 

L'insegnamento prevede 48 ore di lezione, divise in due parti di 24 ore ciascuna.

La prima parte si concentra sugli aspetti relativi alle equazioni di Einstein, la seconda su aspetti analitici delle equazioni differenziali su varietà.

Le lezioni saranno tenute, di norma, in presenza, a meno di restrizioni dovute alla pandemia di Covid-19. Le lezioni saranno fruibili anche a distanza.

Lectures for a total of 48 hours, divided in two parts of 24 hours each, one focusing on Einstein equations, the other on analytical aspects of differential equations on manifolds.

The lectures will usually take place in presence, using blackboard and possibly overhead projectors and other multi-media tools, except in case of restrictions due to the Covid-19 pandemic. It will be possibile to access the lectures also from remote.

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

 

Un esame orale al termine delle lezioni, in cui le studentesse e gli studenti esporranno un seminario di circa 60 minuti su argomenti concordati con i docenti. Dovranno mostrare abilità nel presentare l'argomento in modo conciso, chiaramente strutturato e matematicamente corretto. Il voto dell'esame è espresso in trentesimi.

In caso di restrizioni dovute alla pandemia di Covid-19, l'esame si svolgerà tramite collegamento telematico, con le stesse modalità.

One oral examination after the end of the course. For this examination the students will give a talk of about 60 minutes on a topic agreed on with the instructors. The students must demonstrate abilities to present this topic in a concise, clearly structured, and mathematically correct way. The score of the exam is expressed in thirtieths.

During the medical emergency due to the Covid-19 pandemic, the examination will be held through a web connection. It will still consist of a talk, as described above.

 

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Attività di supporto

 

All'inizio dell'insegnamento verrà discussa l'esigenza di organizzare attività addizionale di tutoraggio per aiutare a colmare eventuali lacune sugli argomenti elencati come prerequisiti.

In the beginning of the course participants and instructors will discuss the need of organizing additional tutorial classes to help participants to meet the required prerequisites.

 

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Introduction to smooth manifolds
Anno pubblicazione:  
2012
Editore:  
Springer
Autore:  
J.M. Lee
Note testo:  
Graduate Texts in Mathematics, Vol.218
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Elementary Introduction to the Theory of Pseudodifferential Operators
Anno pubblicazione:  
1991
Editore:  
CRC Press
Autore:  
X. Saint Raymond
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Natural and Gauge Natural Formalism for Classical Field Theories: A Geometric Perspective Including Spinors and Gauge Theories
Anno pubblicazione:  
2003
Editore:  
Kluwer Academic Pub
Autore:  
Fatibene
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Numerical Relativity. Solving Einstein's Equations on the Computer.
Anno pubblicazione:  
2010
Editore:  
University of Illinois, Urbana-Champaign
Autore:  
Thomas W. Baumgarte, Bowdoin College, MaineStuart L. Shapiro
Oggetto:

 

L. Hörmander, The analysis of linear partial differential operators, Springer-Verlag, 1983-85.

de Rham, Varietes differentiables: Formes, courants, formes harmoniques, Hermann, 1973.

H. Kumano-go, Pseudo-differential operators, MIT Press, 1981.

 

https://sites.google.com/site/lorenzofatibene/my-links/libro-version-1-0-0/book

 

 

L. Hörmander, The analysis of linear partial differential operators, Springer-Verlag, 1983-85.

de Rham, Varietes differentiables: Formes, courants, formes harmoniques, Hermann, 1973.

H. Kumano-go, Pseudo-differential operators, MIT Press, 1981.

https://sites.google.com/site/lorenzofatibene/my-links/libro-version-1-0-0/book

 



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Note

Le lezioni saranno tenute in italiano, a meno di richieste di svolgimento in lingua inglese da eventuali partecipanti provenienti dall'estero. Il materiale usato a lezione è di norma in inglese. Su richiesta l'esame può essere tenuto in inglese.

The course will be held in Italian, except in case of requests of usage of the English language by possible foreign participants. Most of the material used during the course is in English. On request, the examination can be given in English.

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Orario lezioniV

Registrazione
  • Aperta
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 08/06/2022 16:02