Dieses Buch ist eine Einführung in die Differentialgeometrie. Zunächst geht es um die klassischen Aspekte wie die Geometrie von Kurven und Flächen, bevor dann in der zweiten Hälfte höherdimensionale Flächen sowie abstrakte Mannigfaltigkeiten betrachtet werden.
Die Nahtstelle ist dabei das zentrale Kapitel "Die innere Geometrie von Flächen". Dieses führt den Leser bis hin zu dem berühmten Satz von Gauß-Bonnet, der ein entscheidendes Bindeglied zwischen lokaler und globaler Geometrie darstellt.
Inhaltsverzeichnis
1 Bezeichnungen sowie Hilfsmittel aus der Analysis.- 2 Kurven im ?n.- 2A Frenet Kurven im ?n.- 2B Ebene Kurven und Raumkurven.- 2C Bedingungen an Krümmung und Torsion.- 2D Die Frenet-Gleichungen und der Hauptsatz der lokalen Kurventheorie.- 2E Kurven im Minkowski Raum ?13.- 2F Globale Kurventheorie.- 3 Lokale Flächentheorie.- 3A Flächenstücke, erste Fundamentalform.- 3B Die Gauß Abbildung und Krümmungen von Flächen.- 3C Drehflächen und Regelflächen.- 3D Minimalflächen.- 3E Flächen im Minkowski-Raum ?13.- 3F Hyperflächen im ?n+1.- 4 Die innere Geometrie von Flächen.- 4A Die kovariante Ableitung.- 4B Parallelverschiebung und Geodätische.- 4C Die Gauß Gleichung und das Theorema Egregium.- 4D Der Hauptsatz der lokalen Flächentheorie.- 4E Die Gauß Krümmung in speziellen Parametern.- 4F Der Satz von Gauß Bonnet.- 4G Ausgewählte Kapitel der globalen Flächentheorie.- 5 Riemannsche Mannigfaltigkeiten.- 5A Der Mannigfaltigkeitsbegriff.- 5B Der Tangentialraum.- 5C Riemannsche Metriken.- 5D Der Riemannsche Zusammenhang.- 6 Der Krümmungstensor.- 6A Tensoren.- 6B Die Schnittkrümmung.- 6C Der Ricci Tensor und der Einstein Tensor.- 7 Räume konstanter Krümmung.- 7A Der hyperbolische Raum.- 7B Geodätische und Jacobi Felder.- 7C Das Raumformen Problem.- 7D 3-dimensionale euklidische und sphärische Raumformen.- 8 Einstein Räume.- 8A Die Variation des Hilbert Einstein Funktionals.- 8B Die Einsteinschen Feldgleichungen.- 8C Homogene Einstein Räume.- 8D Die Zerlegung des Krümmungstensors.- 8E Die Konformkrümmung.- 8F Dualität für 4-Mannigfaltigkeiten, Petrov Typen.- Literatur.
