Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Casa » Geometria Riemanniana

Geometria Riemanniana

1854
  • Bernhard Riemann
Studio della geometria riemanniana con antica scrivania e carta pergamena.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

La geometria riemanniana è la branca della geometria differenziale che studia le varietà riemanniane, ovvero varietà lisce dotate di una metrica riemanniana. Questa metrica è un insieme di prodotti scalari sugli spazi tangenti, che variano in modo uniforme da punto a punto. Permette la definizione di nozioni geometriche locali come angolo, lunghezza delle curve, area superficiale e volume, portando a una nozione generalizzata di curvatura.

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.

Il tensore metrico g permette di misurare la lunghezza dei vettori tangenti e l'angolo tra di essi. Di conseguenza, è possibile definire la lunghezza di una curva integrando la lunghezza del suo vettore velocità. Il percorso più breve tra due punti è chiamato geodetica, che generalizza il concetto di "linea retta" agli spazi curvi. La deviazione delle geodetiche l'una dall'altra rivela la curvatura della varietà.

La descrizione completa della curvatura nella geometria riemanniana è catturata dal tensore di curvatura di Riemann, [latex]R(u, v)w[/latex]. Questo tensore è una mappa multilineare che quantifica la misura in cui la derivata covariante non commuta. Contiene tutte le informazioni geometriche intrinseche della varietà e generalizza il singolo valore della curvatura gaussiana per le superfici. Le contrazioni del tensore di Riemann producono altre importanti misure di curvatura come il tensore di Ricci e la curvatura scalare, che sono centrali nella teoria della relatività generale di Einstein.

UNESCO Nomenclature: 1204
- Geometria

Tipo

Sistema astratto

Interruzione

Rivoluzionario

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Teoria delle superfici di Gauss (Disquisitiones generales circa superficies curvas)
  • Geometrie non euclidee di Lobachevsky e Bolyai
  • Sviluppo del calcolo tensoriale di Ricci-Curbastro e Levi-Civita
  • Concetto di varietà

Applicazioni

  • teoria generale della relatività (lo spaziotempo è una varietà pseudo-riemanniana)
  • scienza dei dati (tecniche di apprendimento multiple)
  • robotica (pianificazione del movimento in spazi di configurazione)
  • geodesia (modellazione della forma della Terra)
  • visione artificiale (analisi della forma)

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

A causa dell'eliminazione del traffico generato dai bot, che attualmente supera i 40.000 al giorno, questo contenuto è riservato ai membri della community.
> Accedi O > Registrati L'accesso a questo contenuto, così come a tutti gli altri contenuti e strumenti riservati, è (100% gratuito).

Argomenti correlati: varietà riemanniana, tensore metrico, spazio tangente, curvatura, geodetica, relatività generale, riemann, prodotto scalare.

Contesto storico

Geometria Riemanniana

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

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

Invenzioni, innovazioni e principi tecnici correlati

Le immagini a grandezza naturale e i download sono disponibili, 100% gratuitamente, solo per i membri registrati.

> Login <