المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
دين الله ولاية المهدي
2024-11-02
الميثاق على الانبياء الايمان والنصرة
2024-11-02
ما ادعى نبي قط الربوبية
2024-11-02
وقت العشاء
2024-11-02
نوافل شهر رمضان
2024-11-02
مواقيت الصلاة
2024-11-02


Homotopy Group  
  
1413   02:59 صباحاً   date: 12-5-2021
Author : Aubry, M
Book or Source : Homotopy Theory and Models. Boston, MA: Birkhäuser, 1995.
Page and Part : ...


Read More
Date: 2-8-2021 1687
Date: 23-5-2021 2031
Date: 1-6-2021 1686

Homotopy Group

The homotopy groups generalize the fundamental group to maps from higher dimensional spheres, instead of from the circle. The nth homotopy group of a topological space X is the set of homotopy classes of maps from the n-sphere to X, with a group structure, and is denoted pi_n(X). The fundamental group is pi_1(X), and, as in the case of pi_1, the maps S^n->X must pass through a basepoint p in X. For n>1, the homotopy group pi_n(X) is an Abelian group.

Mapping of equator onto basepoint

The group operations are not as simple as those for the fundamental group. Consider two maps a:S^n->X and b:S^n->X, which pass through p in X. The product a*b:S^n->X is given by mapping the equator to the basepoint p. Then the northern hemisphere is mapped to the sphere by collapsing the equator to a point, and then it is mapped to X by a. The southern hemisphere is similarly mapped to X by b. The diagram above shows the product of two spheres.

Homotopy to identity map

The identity element is represented by the constant map e(x)=p. The choice of direction of a loop in the fundamental group corresponds to a manifold orientation of S^n in a homotopy group. Hence the inverse of a map a is given by switching orientation for the sphere. By describing the sphere in n+1 coordinates, switching the first and second coordinate changes the orientation of the sphere. Or as a hypersurface, S^n subset R^(n+1), switching orientation reverses the roles of inside and outside. The above diagram shows that a*-a is homotopic to the constant map, i.e., the identity. It begins by expanding the equator in a*-a, and then the resulting map is contracted to the basepoint.

Homotopy is independent of basepoint

As with the fundamental group, the homotopy groups do not depend on the choice of basepoint. But the higher homotopy groups are always Abelian. The above diagram shows an example of a*b=b*a. The basepoint is fixed, and because n>1 the map can be rotated. When n=1, i.e., the fundamental group, it is impossible to rotate the map while keeping the basepoint fixed.

A space with pi_i=0 for all i<=n is called n-connected. If X is n-1-connected, n>1, then the Hurewicz homomorphism pi_n(X)->H_n(X) from the nth-homotopy group to the nth-homology group is an isomorphism.

When f:X->Y is a continuous map, then f_*:pi_n(X)->pi_n(Y) is defined by taking the images under f of the spheres in X. The pushforward is natural, i.e., (f degreesg)_*=f_* degreesg_* whenever the composition of two maps is defined. In fact, given a fibration,

 F->E->B

where B is pathwise-connected, there is a long exact sequence of homotopy groups

 ...->pi_n(F)->pi_n(E)->pi_n(B)->pi_(n-1)(F)->...->pi_0(B)=0.

REFERENCES:

Aubry, M. Homotopy Theory and Models. Boston, MA: Birkhäuser, 1995.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.