SCI Библиотека

Несмотря на сравнительно небольшой объем, книга охватывает все разделы курса дифференциальной геометрии для математических специальностей университетов и пединститутов. Она отличается безупречностью изложения, содержит четкие и ясные доказательства, богато снабжена упражнениями и задачами повышенной трудности.

Книга является одним из лучших учебных руководств по курсу дифференциальной геометрии для университетов и пединститутов.

Цель пособия — ознакомить начинающих с основами современного тензорного анализа, необходимыми для усвоения курсов аналитической механики, механики сплошной среды, теории оболочек, теоретической физики, теории относительности.

Даны синтез алгебраческого и геометрического описания тензорного аппарата, теория тензорных функций и операторов, основы теории внешних форм Э. Картана, теория кривизны пространства, представление тензоров третьего и четвертого рангов.

В третьем издании исправлены неточности, введен материал по теории дифференцирования тензорозначных функций по тензорному аргументу и по времени, рассмотрены анизотропные тензорные функции. В книге имеется большое число упражнений. Для студентов физико-математических специальностей вузов.

Тензорное изложение теории поверхностей уже давно положено в основу специальных курсов и служит предметом семинаров в большинстве университетов. «Основы теории поверхностей» В. Ф. Кагана были до сих пор единственным пособием, посвященным этому вопросу в нашей учебной литературе. Однако использование в преподавании этой во многих отношениях замечательной монографии встречает значительные затруднения.

Объем настоящего пособия соответствует годовому курсу теории поверхностей. При этом, естественно, предполагается знакомство читателя с общим курсом дифференциальной геометрии, в связи с чем главы I и III носят повторительный характер. Элементарная по методу и глава VI, хотя в ней и рассматриваются важные классы поверхностей, не изучаемые в общем курсе дифференциальной геометрии.

Настоящий курс построен в соответствии с программами механико-математических и физико-математических факультетов университетов и пединститутов. Различие этих программ нашло свое отражение в том, что ряд абзацев, параграфов и одна глава книги отмечены звездочкой. При использовании курса в пединститутах весь отмеченный таким образом материал может быть выпущен, что не отразится на цельности остального изложения.

От своего первого издания (Дифференциальная геометрия. Учпедгиз, 1948) книга отличается некоторой перестановкой материала, незначительными добавлениями, изменением некоторых обозначений и изменением принципов нумерации параграфов и формул. Кроме того, исправлены многочисленные ошибки и опечатки первого издания, за которые автор не несет ответственности, так как он был лишен возможности ознакомиться с корректурами этого издания.

Книга Номидзу является введением в современную дифференциальную геометрию. Написана она строго, четко и сжато.

Книга будет интересна математикам различных специальностей, в особенности начинающим геометрам и алгебраистам. Весь необходимый вспомогательный материал содержится в главе I и в примечаниях переводчика и редактора.

Учебное пособие содержит сведения о тензорах и операциях тензорной алгебры, криволинейных координатах, внешнем дифференцировании и интегрировании дифференциальных форм, векторном анализе. Операторы векторного анализа определяются с помощью внешнего дифференцирования, что позволяет легко вывести их свойства из свойств внешнего дифференциала.

Основную концепцию пособия можно кратко сформулировать так: векторный анализ с точки зрения исчисления дифференциальных форм. Характерный стиль изложения — бескоординатный.

Пособие содержит материал, посвящённый приложениям излагаемого аппарата к физике: тензор инерции абсолютно твёрдого тела, уравнения динамики точки в криволинейных координатах (уравнения Лагранжа), уравнения электродинамики на языке дифференциальных форм, интегральные соотношения в завихрённых векторных полях, теорема о скорости изменения фазового объёма.

Пособие предназначено для студентов физических специальностей университетов, но может быть полезно и студентам-математикам.

Книга представляет собой учебное руководство для студентов вузов. В ней содержится предусмотренный учебными программами материал по векторной алгебре, дифференциальной геометрии и теории поля. Изложение построено с учетом потребностей технических дисциплин, в которых используется векторное исчисление.

Книга написана просто и ясно; это делает ее доступной пониманию студентов первого курса, впервые приступающих к изучению высшей математики. Книга окажется полезной и в условиях заочного обучения.

Книга посвящена важному геометрическому методу анализа и его приложениям к разным задачам алгебры многочленов, теории функций, теории обыкновенных дифференциальных уравнений. Ряд существенных результатов принадлежит авторам книги.

Книга может быть рекомендована студентам физико-математических специальностей, аспирантам, научным работникам, интересующимся различными нелинейными проблемами. Она может также служить введением в круг идей и методов интенсивно развивающегося в настоящее время нелинейного функционального анализа.

Настоящее пособие имеет своей целью дать изучающим его, главным образом студентам вузов и втузов, необходимые сведения по векторному исчислению для того, чтобы можно было в дальнейшем изучать векторным способом другие дисциплины, как, например, теоретическую механику, гидромеханику, теорию электричества.

Курс снабжен большим количеством задач геометрического и элементарно-механического характера, помогающих лучшему усвоению понятий и методов векторного исчисления.

Метод внешних форм, или теория систем в инволюции, составляет немаловажную часть общей теории интегрирования систем дифференциальных уравнений; в проблеме совместности и степени произвола общего решения метод Картана занимает первое место.

«Только в результате ряда поисков условий интегрируемости уравнений в частных производных,— пишет Картан,— я пришел к моей теории структуры непрерывных групп»; и далее: «Я хотел создать теорию, куда входили бы понятия и операции, независимые от всякой замены переменных, как зависимых, так и независимых; для этого было необходимо заменить частные производные дифференциалами, которые имеют внутреннее значение.

Я систематически изучал систему уравнений в частных производных в виде уравнений в полных дифференциалах, т. е. в виде систем Иффа. Возникшая отсюда теория систем в инволюции позволила мне развернуть мои работы по теории бесконечных групп преобразований. Старые проблемы, например задача Софуса Ли интегрирования дифференциальных систем, допускающих инфинитезимальные преобразования, привели меня к новой точке зрения на механику и природные законы».

И, наконец, добавляет: «Новая концепция позволила мне строго исследовать совместную гравитацию и электромагнетизм. Я добавил совместную гравитацию уравнений Эйнштейна, построенных на базе его единой теории поля».