بيت » Riemannian Geometry

Riemannian Geometry

1854
  • Bernhard Riemann

Riemannian geometry is the branch of differential geometry that studies Riemannian manifolds—smooth manifolds equipped with a Riemannian metric. This metric is a collection of inner products on the tangent spaces, varying smoothly from point to point. It allows for the definition of local geometric notions like angle, length of curves, surface area, and volume, leading to a generalized notion of curvature.

Riemannian geometry, introduced in Bernhard Riemann’s 1854 lecture “On the Hypotheses which lie at the Bases of Geometry,” generalizes Gauss’s theory of surfaces to any number of dimensions. The key object is a Riemannian manifold, which is a differentiable manifold where each tangent space [latex]T_p M[/latex] at a point [latex]p[/latex] is equipped with an inner product [latex]g_p[/latex], called the Riemannian metric. This metric must vary smoothly as [latex]p[/latex] varies over the manifold.

The metric tensor [latex]g[/latex] allows one to measure the length of tangent vectors and the angle between them. Consequently, one can define the length of a curve by integrating the length of its velocity vector. The shortest path between two points is called a geodesic, which generalizes the concept of a “straight line” to curved spaces. The deviation of geodesics from each other reveals the curvature of the manifold.

The full description of curvature in Riemannian geometry is captured by the Riemann curvature tensor, [latex]R(u, v)w[/latex]. This tensor is a multilinear map that quantifies the extent to which the covariant derivative fails to commute. It contains all the intrinsic geometric information of the manifold and generalizes the single value of Gaussian curvature for surfaces. Contractions of the Riemann tensor yield other important curvature measures like the Ricci tensor and scalar curvature, which are central to Einstein’s theory of general relativity.

UNESCO Nomenclature: 1204
– Geometry

النوع

Abstract System

Disruption

Revolutionary

الاستخدام

Widespread Use

Precursors

  • Gauss’s theory of surfaces (Disquisitiones generales circa superficies curvas)
  • Non-Euclidean geometries of Lobachevsky and Bolyai
  • Development of tensor calculus by Ricci-Curbastro and Levi-Civita
  • Concept of a manifold

التطبيقات

  • general theory of relativity (spacetime is a pseudo-riemannian manifold)
  • data science (manifold learning techniques)
  • الروبوتات (motion planning in configuration spaces)
  • geodesy (modeling the earth’s shape)
  • computer vision (shape analysis)

براءات الاختراع:

NA

Potential Innovations Ideas

!!مستويات !!! العضوية مطلوبة

يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.

انضم الآن

هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
Related to: riemannian manifold, metric tensor, tangent space, curvature, geodesic, general relativity, riemann, inner product

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مدير مشروع أو بحث وتطوير
تطوير المنتج الفعال

متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم حسب التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية

نحن نبحث عن راعي جديد

 

هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟
> أرسل لنا رسالة <

احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه

أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<

Historical Context

(if date is unknown or not relevant, e.g. "fluid mechanics", a rounded estimation of its notable emergence is provided)

Related Invention, Innovation & Technical Principles

Scroll to Top

قد يعجبك أيضاً