Ольга Викторовна Сипачева
Топологическая алгебра: топологические группы и другие алгебраические системы с топологией
О. В. Сипачева планирует провести 4 занятия.
Герман Вейль уверял, что за душу каждой математической области борются ангел топологии и дьявол абстрактной алгебры. Для тех, кому любопытно посмотреть, что выйдет из встречи этих двоих в мирной обстановке, придумана топологическая алгебра.
Чтобы получить самое грубое и приблизительное представление об алгебре, надо понять, что останется от арифметики, если забыть о числах. Каждый школьник прикасается к абстрактной алгебре, когда преобразует буквенные выражения. Алгебра — это наука о множествах с операциями, а группа (один из центральных объектов алгебры) — множество, на котором определены две операции (умножение и взятие обратного элемента).
Топология получается из геометрии, если забыть об измерениях (т.е. о разнице между чашкой и бубликом). Центральное понятие топологии — непрерывность. Разумеется, чтобы можно было говорить о непрерывности отображения, надо снабдить отображаемые множества некоторой структурой (системой подмножеств) — топологией. В школе неявно рассматривается топология на прямой, определяемая расстоянием, но на самом деле можно определять самые разные топологии на любых множествах — определение топологии накладывает на неё очень слабые условия.
Как нетрудно догадаться, топологическая алгебра (не путать с алгебраической топологией!) занимается изучением множеств с непрерывными операциями, и самый первый вопрос, который приходит в голову — а всегда ли операции можно сделать непрерывными? В частности, на всякой ли группе можно ввести нетривиальную топологию так, чтобы умножение и взятие обратного элемента были непрерывными?
У этой чрезвычайно трудной задачи есть очень изящное решение (контрпример). Оно основано на весьма сложных вещах — существовании бесконечной конечно порождённой группы, в которой каждый элемент имеет конечный порядок, однако само рассуждение в высшей степени просто и элегантно. Оно будет изложено в курсе. Будут обсуждаться и другие направления топологической алгебры (главным образом, теории топологических групп, но не только), в частности, естественно возникающие в ней теоретико-множественные проблемы.
От слушателей требуется свободное владение основными математическими понятиями в рамках программы начальной школы. Приветствуется (но не требуется) знакомство с понятием непрерывной функции.
Программа курса
- 1. Топологические пространства, непрерывные отображения, группы и топологические группы. Существование групповых топологий.
- 2. Мощность множества. Кардиналы и ординалы. Взаимоотношение между существованием групповых топологий и существованием решений систем уравнений в группах.
- 3. Операции на топологических пространствах. Свободные топологические группы.
- 4. Топологические векторные пространства и другие тополого-алгебраические системы. Функциональные пространства. Некоторые нерешенные проблемы.
Программа курсов и семинаров МЦНМО-НМУ в весеннем семестре 2024/2025 года
Расписание занятий в этом семестре
Курсы, читавшиеся в НМУ в разные годы (All Courses)
Если не указано иное, то начало занятий 7 февраля 2025.
Все обязательные курсы, почти все спецкурсы и некоторые доклады на спецсеминарах будут записываться на видео. Они будут доступны на общедоступном ресурсе.
К ВИДЕО-записям курсов этого семестра
Обязательные курсы
Первый курс
- Константин Валерьевич Логинов
- Алгебра-2
- читается по понедельникам с 17:30, очно+трансляция.
- Георгий Черных
- Топология-1
- читается по четвергам с 17:30, очно+трансляция.
- Олег Карлович Шейнман
- Математический анализ-2
- читается по пятницам с 17:30, очно+трансляция.
Второй курс
- Тарас Евгеньевич Панов
- Топология-3
- читается по понедельникам с 17:30 (семинары с 19:20), очно+трансляция
- Алексей Викторович Пенской
- Дифференциальная геометрия
- читается по средам с 17:30 (семинары с 19:20), очно+трансляция
- Алексей Игоревич Ильин
- Алгебра-4 (Группы и алгебры Ли)
- читается по четвергам с 17:30, очно+трансляция.
Список спецкурсов и спецсеминаров в весеннем семестре 2024/2025 года
- Михаил Юрьевич Розенблюм
- Алгебраическая теория чисел: введения. Продолжение годового спецкурса
- Денис Николаевич Терешкин
- Аддитивные и абелевы категории. Спецкурс рекомендован для 3-5 курсов.
- Константин Валерьевич Логинов
- Введение в ограниченность многообразий Фано. Спецкурс рекомендован для 3-5 курсов.
- Георгий Игоревич Шарыгин
- Циклические гомологии и их применения. Спецкурс рекомендован для 3-5 курсов.
- Андроник Арамович Арутюнов
- Грубая геометрия. Спецкурс в формате лекция + семинар, рекомендован для 3-5 курсов.
- Андрей Дмитриевич Рябичев
- Введение в поверхности бесконечного типа. Спецкурс рекомендован для 3-5 курсов.
- Георгий Борисович Шабат
- Тэта-функции и решетки. Часть 2. Спецкурс рекомендован для 3-5 курсов.
- Тарас Евгеньевич Панов
- Торическая топология, комбинаторика и теория гомотопий. Спецсеминар
- Георгий Игоревич Шарыгин и др.
- Деформационное квантование и квантовые группы. Спецсеминар
- А.М.Вербовецкий и И.С.Красильщик
- Когомологические аспекты геометрии дифференциальных уравнений,
руководители А.М.Вербовецкий и И.С.Красильщик - Николай Германович Мощевитин
- Диофантовы приближения. Спецсеминар рекомендован для 3-5 курсов
- Владимир Олегович Медведев
- Геометрия общей теории относительности. Спецкурс совместно с матфаком ВШЭ, рекомендован для 3-5 курсов.
- Алексей Викторович Пенской
- Риманова геометрия. Спецкурс совместно с матфаком ВШЭ, рекомендован для 3-5 курсов.
- Александр Борисович Калмынин
- Методы решета. Спецкурс рекомендован для 3-5 курсов.
- Алексей Викторович Пенской
- Спектральная геометрия. Спецсеминар рекомендован для 3-5 курсов.