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Topologie géométrique

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Conjecture de Poincaré

La conjecture de Poincaré est une conjecture mathématique du domaine de la topologie algébrique portant sur la caractérisation d'une variété particulière, la sphère de dimension trois ; elle fut démontrée en 2003 par le Russe Grigori Perelman. On peut ainsi également l'appeler théorème de Perelman. Elle faisait jusqu'alors partie des problèmes de Smale et des sept « problèmes du prix du millénaire » recensés et mis à prix en 2000 par l'Institut de mathématiques Clay.

Géométrie

La géométrie est à l'origine la branche des mathématiques étudiant les figures du plan et de l'espace (géométrie euclidienne). Depuis la fin du , la géométrie étudie également les figures appartenant à d'autres types d'espaces (géométrie projective, géométrie non euclidienne ). Depuis le début du , certaines méthodes d'étude de figures de ces espaces se sont transformées en branches autonomes des mathématiques : topologie, géométrie différentielle et géométrie algébrique.

Nœud (mathématiques)

En mathématiques, et plus particulièrement en géométrie et en topologie algébrique, un nœud est un plongement d'un cercle dans R, l'espace euclidien de dimension 3, considéré à des déformations continues près. Une différence essentielle entre les nœuds usuels et les nœuds mathématiques est que ces derniers sont fermés (sans extrémités permettant de les nouer ou de les dénouer) ; les propriétés physiques des nœuds réels, telles que la friction ou l'épaisseur des cordes, sont généralement également négligées.

Handlebody

In the mathematical field of geometric topology, a handlebody is a decomposition of a manifold into standard pieces. Handlebodies play an important role in Morse theory, cobordism theory and the surgery theory of high-dimensional manifolds. Handles are used to particularly study 3-manifolds. Handlebodies play a similar role in the study of manifolds as simplicial complexes and CW complexes play in homotopy theory, allowing one to analyze a space in terms of individual pieces and their interactions.

Anse (mathématiques)

In mathematics, a handle decomposition of an m-manifold M is a union where each is obtained from by the attaching of -handles. A handle decomposition is to a manifold what a CW-decomposition is to a topological space—in many regards the purpose of a handle decomposition is to have a language analogous to CW-complexes, but adapted to the world of smooth manifolds. Thus an i-handle is the smooth analogue of an i-cell. Handle decompositions of manifolds arise naturally via Morse theory.

4-manifold

In mathematics, a 4-manifold is a 4-dimensional topological manifold. A smooth 4-manifold is a 4-manifold with a smooth structure. In dimension four, in marked contrast with lower dimensions, topological and smooth manifolds are quite different. There exist some topological 4-manifolds which admit no smooth structure, and even if there exists a smooth structure, it need not be unique (i.e. there are smooth 4-manifolds which are homeomorphic but not diffeomorphic).

Théorie de l'obstruction

En mathématiques, la théorie de l'obstruction est le nom donné en fait à plusieurs théories topologiques distinctes dont le but est de déterminer des invariants cohomologiques. Le sens le plus ancien donné à l'expression « théorie de l'obstruction » est, en topologie algébrique, et plus précisément en théorie de l'homotopie, celui d'une procédure, définie par récurrence sur la dimension, permettant de prolonger une application continue définie sur un complexe simplicial, ou sur un CW-complexe.

Analytic torsion

In mathematics, Reidemeister torsion (or R-torsion, or Reidemeister–Franz torsion) is a topological invariant of manifolds introduced by Kurt Reidemeister for 3-manifolds and generalized to higher dimensions by and . Analytic torsion (or Ray–Singer torsion) is an invariant of Riemannian manifolds defined by as an analytic analogue of Reidemeister torsion. and proved Ray and Singer's conjecture that Reidemeister torsion and analytic torsion are the same for compact Riemannian manifolds.

Schoenflies problem

In mathematics, the Schoenflies problem or Schoenflies theorem, of geometric topology is a sharpening of the Jordan curve theorem by Arthur Schoenflies. For Jordan curves in the plane it is often referred to as the Jordan–Schoenflies theorem. The original formulation of the Schoenflies problem states that not only does every simple closed curve in the plane separate the plane into two regions, one (the "inside") bounded and the other (the "outside") unbounded; but also that these two regions are homeomorphic to the inside and outside of a standard circle in the plane.

Casson handle

In 4-dimensional topology, a branch of mathematics, a Casson handle is a 4-dimensional topological 2-handle constructed by an infinite procedure. They are named for Andrew Casson, who introduced them in about 1973. They were originally called "flexible handles" by Casson himself, and introduced the name "Casson handle" by which they are known today. In that work he showed that Casson handles are topological 2-handles, and used this to classify simply connected compact topological 4-manifolds.