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रीमैनियन ज्यामिति

1854
  • Bernhard Riemann
पुरातन डेस्क और चर्मपत्र कागजों के साथ रीमैनियन ज्यामिति का अध्ययन।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

रीमैनियन ज्यामिति, अवकल ज्यामिति की वह शाखा है जो रीमैनियन मैनिफोल्ड्स का अध्ययन करती है—ये चिकने मैनिफोल्ड्स होते हैं जिनमें रीमैनियन मीट्रिक होता है। यह मीट्रिक स्पर्शरेखा क्षेत्रों पर आंतरिक गुणनफलों का एक संग्रह है, जो एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक सुचारू रूप से बदलता रहता है। यह कोण, वक्रों की लंबाई, पृष्ठीय क्षेत्रफल और आयतन जैसी स्थानीय ज्यामितीय अवधारणाओं को परिभाषित करने की अनुमति देता है, जिससे वक्रता की एक सामान्यीकृत अवधारणा प्राप्त होती है।

बर्नहार्ड रीमैन के 1854 के व्याख्यान "ज्यामिति के आधारों पर स्थित परिकल्पनाओं पर" में प्रस्तुत रीमैनियन ज्यामिति, गॉस के सतहों के सिद्धांत को किसी भी संख्या में आयामों तक विस्तारित करती है। इसका मुख्य उद्देश्य एक रीमैनियन मैनिफोल्ड है, जो एक अवकलनीय मैनिफोल्ड जहां बिंदु p पर प्रत्येक स्पर्शरेखा स्थान T_p M को एक आंतरिक गुणनफल g_p से सुसज्जित किया जाता है, जिसे रीमैनियन मीट्रिक कहा जाता है। यह मीट्रिक मैनिफोल्ड पर p के परिवर्तन के साथ सुचारू रूप से परिवर्तित होना चाहिए।

मीट्रिक टेंसर [latex]g[/latex] स्पर्शरेखा सदिशों की लंबाई और उनके बीच के कोण को मापने की अनुमति देता है। परिणामस्वरूप, किसी वक्र की लंबाई को उसके वेग सदिश की लंबाई को समाकलित करके परिभाषित किया जा सकता है। दो बिंदुओं के बीच के सबसे छोटे पथ को जियोडेसिक कहा जाता है, जो वक्रित स्थानों के लिए "सीधी रेखा" की अवधारणा का सामान्यीकरण करता है। जियोडेसिकों का एक दूसरे से विचलन मैनिफोल्ड की वक्रता को प्रकट करता है।

रीमैन ज्यामिति में वक्रता का पूर्ण वर्णन रीमैन वक्रता टेंसर, [latex]R(u, v)w[/latex] द्वारा समाहित है। यह टेंसर एक बहुरेखीय मानचित्र है जो यह निर्धारित करता है कि सहपरिवर्ती व्युत्पन्न किस हद तक क्रमपरिवर्तन करने में विफल रहता है। इसमें मैनिफोल्ड की सभी आंतरिक ज्यामितीय जानकारी समाहित है और यह सतहों के लिए गाऊसी वक्रता के एकल मान का सामान्यीकरण करता है। रीमैन टेंसर के संकुचन से रिक्की टेंसर और अदिश वक्रता जैसे अन्य महत्वपूर्ण वक्रता माप प्राप्त होते हैं, जो आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता सिद्धांत के केंद्र में हैं।

UNESCO Nomenclature: 1204
ज्यामिति

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

क्रांतिकारी

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • गॉस का सतहों का सिद्धांत (Disquisitionesgenerales circa superficies curvas)
  • लोबाचेव्स्की और बोल्याई की गैर-यूक्लिडियन ज्यामिति
  • रिक्की-कर्बस्त्रो और लेवी-सिविटा द्वारा टेंसर कैलकुलस का विकास
  • मैनिफोल्ड की अवधारणा

आवेदन

  • सामान्य सापेक्षता सिद्धांत (अंतरिक्ष-समय एक छद्म-रीमैनियन मैनिफोल्ड है)
  • डेटा साइंस (विभिन्न प्रकार की शिक्षण तकनीकें)
  • रोबोटिक्स (कॉन्फ़िगरेशन स्पेस में गति नियोजन)
  • भूगणित (पृथ्वी के आकार का मॉडलिंग)
  • कंप्यूटर दृष्टि (आकृति विश्लेषण)

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • designing ai algorithms that learn the “shape” of data to improve classification and regression tasks
  • जटिल, गतिशील वातावरण में चलने वाले स्वायत्त वाहनों के लिए उन्नत नेविगेशन सिस्टम बनाना।
  • अंतरिक्ष-समय की ज्यामिति को संशोधित करके डार्क मैटर और डार्क एनर्जी की व्याख्या करने के लिए नए ब्रह्मांडीय मॉडल विकसित करना।
  • रीमैनियन सिद्धांतों पर आधारित अनुकूलित अपवर्तक सूचकांकों के साथ नवीन मेटासामग्रियों का इंजीनियरिंग करना।
  • सिमुलेशन और वीडियो गेम के लिए अधिक यथार्थवादी भौतिकी इंजन बनाना जो घुमावदार स्थानों को संभाल सकें
  • मस्तिष्क को एक जटिल मैनिफोल्ड के रूप में मॉडल करके मस्तिष्क कनेक्टिविटी डेटा (कनेक्टोमिक्स) का विश्लेषण करना।
  • improving statistical methods for shape analysis in मेडिकल इमेजिंग and computational anatomy
  • creating quantum computing algorithms that leverage the geometry of the state space (हिल्बर्ट space)
संबंधित विषय: रीमैनियन मैनिफोल्ड, मीट्रिक टेंसर, टेंजेंट स्पेस, वक्रता, जियोडेसिक, सामान्य सापेक्षता, रीमैन, आंतरिक गुणनफल।

ऐतिहासिक संदर्भ

रीमैनियन ज्यामिति

1828
1848
1850
1854
1884
1896
1900
1827
1829
1850
1854
1854
1895
1899
1900

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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