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Géométrie riemannienne

Résumé

vignette|275px|L'étude de la forme de l'univers est une adaptation des idées et méthodes de la géométrie riemannienne La géométrie riemannienne est une branche de la géométrie différentielle nommée en l'honneur du mathématicien Bernhard Riemann, qui introduisit les concepts fondateurs de variété géométrique et de courbure. Il s'agit de surfaces ou d'objets de plus grande dimension sur lesquels existent des notions d'angle et de longueur, généralisant la géométrie traditionnelle qui se limitait à l'espace euclidien. La géométrie riemannienne étend les méthodes de la géométrie analytique en utilisant des coordonnées locales pour effectuer les calculs dans des domaines spatiaux limités, mais elle recourt fréquemment aux outils de la topologie pour passer à l'échelle de l'espace entier. De façon précise, la géométrie riemannienne a pour but l'étude locale et globale des variétés riemanniennes, c'est-à-dire les variétés différentielles munies d'une métrique riemannienne, voire des fibrés ve

Source officielle

https://fr.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9om%C3%A9trie_riemannienne

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vignette|Exemple d'objets étudiés en géométrie différentielle. Un triangle dans une surface de type selle de cheval (un paraboloïde hyperbolique), ainsi que deux droites parallèles. En mathématiques,

La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation, c'est-à-dire qu'elle décrit l'influence de la présence de matière, et plus généralement d'énergie, sur le mouvement des astres e

En géométrie, une géodésique est la généralisation d'une ligne droite du plan ou de l'espace euclidien, au cadre des surfaces, ou plus généralement des variétés ou des espaces métriques. Elles sont ét

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We develop, analyze and implement numerical algorithms to solve optimization problems of the form: min f(x) where x is a point on a smooth manifold. To this end, we first study differential and Riemannian geometry (with a focus dictated by pragmatic concerns). We also discuss several applications.

This course is an introduction to the theory of Riemann surfaces. Riemann surfaces naturally appear is mathematics in many different ways: as a result of analytic continuation, as quotients of complex domains under discontinuous group actions, as algebraic curves.

Ce cours donne une introduction à la géométrie des courbes et des surfaces.

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Déformations conformes des variétés de Finsler-Ehresmann

Ratiba Djelid

An intrinsic approach to Finsler geometry is proposed. A concept of Finsler- Ehresmann manifold, denoted by (M,F,H), is introduced and a generalized Chern connection is built for this manifold. Conformal deformations on this manifold are considered. First, we have an analogous of Chern's theorem: we prove the existence and uniqueness of a generalized Chern connection for the manifold (M,F,H). Similarly, within an essentially koszulian formalism, we present two curvatures associated to this generalized connection, namely a R curvature and a P one. The second result is the deduction of conformal transformations laws for the generalized Chern connection and associated curvatures. The transformation of R seems to have very similar properties as that of the Riemannian curvature while that of P reveals other objects of pure Finslerian nature. Third, we construct the finsler Weyl and Schouten tensors W and S respectively and we study their conformal transformations. Furthermore, we show that for the dimension 3, the horizontal component of W for generalized Berwald manifolds is identically zero. The next result is a theorem of Weyl-Schouten type giving necessary and sufficient conditions for a Finsler-Ehresmann manifold to be conformaly R-flat. We complete this result by exploring the case of dimension 3 for Berwald spaces which gives a result very similar to the Riemannian case. In addition, we announce some necessary conditions to characterize conformal flatness of Finsler-Ehresmann manifolds.

EPFL2011

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Homogeneous Sobolev Metric of Order One on Diffeomorphism Groups on Real Line

Martin Bauer, Martins Bruveris

In this article we study Sobolev metrics of order one on diffeomorphism groups on the real line. We prove that the space equipped with the homogeneous Sobolev metric of order one is a flat space in the sense of Riemannian geometry, as it is isometric to an open subset of a mapping space equipped with the flat -metric. Here denotes the extension of the group of all compactly supported, rapidly decreasing, or -diffeomorphisms, which allows for a shift toward infinity. Surprisingly, on the non-extended group the Levi-Civita connection does not exist. In particular, this result provides an analytic solution formula for the corresponding geodesic equation, the non-periodic Hunter-Saxton (HS) equation. In addition, we show that one can obtain a similar result for the two-component HS equation and discuss the case of the non-homogeneous Sobolev one metric, which is related to the Camassa-Holm equation.

Springer Verlag2014

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The static and dynamic structural heterogeneities of B-DNA: extending Calladine-Dickerson rules

John Maddocks, Marco Pasi, Daiva Petkeviciute

We present a multi-laboratory effort to describe the structural and dynamical properties of duplex B-DNA under physiological conditions. By processing a large amount of atomistic molecular dynamics simulations, we determine the sequence-dependent structural properties of DNA as expressed in the equilibrium distribution of its stochastic dynamics. Our analysis includes a study of first and second moments of the equilibrium distribution, which can be accurately captured by a harmonic model, but with nonlocal sequence-dependence. We characterize the sequence-dependent choreography of backbone and base movements modulating the non-Gaussian or anharmonic effects manifested in the higher moments of the dynamics of the duplex when sampling the equilibrium distribution. Contrary to prior assumptions, such anharmonic deformations are not rare in DNA and can play a significant role in determining DNA conformation within complexes. Polymorphisms in helical geometries are particularly prevalent for certain tetranucleotide sequence contexts and are always coupled to a complex network of coordinated changes in the backbone. The analysis of our simulations, which contain instances of all tetranucleotide sequences, allow us to extend Calladine-Dickerson rules used for decades to interpret the average geometry of DNA, leading to a set of rules with quantitative predictive power that encompass nonlocal sequence-dependence and anharmonic fluctuations.

Oxford University Press (OUP)2019

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