Geometrické metody teoretické fyziky I

materiály k přednášce

NTMF059

doc. RNDr. Robert Švarc, Ph.D.

Mgr. Ivan Kolář, Ph.D.

prof. RNDr. Pavel Krtouš, Ph.D.

ZS 2026: 2/2 Zk Z

Anotace:

Diferencovatelné variety a tečné prostory. Fibrované prostory a vektorové bandly. Tenzorový počet. Zobrazení variet, difeomorfismy, Lieova derivace. Vnější kalkulus. Riemannova a pseudoriemannova geometrie. Kovariantní derivace na vektorových bundlech, paralelní přenos, prostor konexí. Kovariantní derivace na tečném bundlu, geodetiky, torze. Křivost. Metrické derivace, Levi-Civitova derivace. Vztah Lieovy, vnější a kovariantní derivace, kovariantní vnější derivace. Integrování na varietách a podvarietách, hustoty, integrální věty.

V letošním roce dochází k mírné úpravě sylabu. Bude zahrnuto zavedení fibrovaných prostorů, zejména vektorových bandlů a kovariantní derivování na nich. Naopak, bude vypuštěna diskuze integrability distribucí vektorů a kovektorů. Ta bude přesunuta do navazujícího kurzu.

Přednáška je určena zejména pro zájemce o teoretickou fyziku v závěru bakalářského či začátkem magisterského studia.

Na přednášku navazuje kurz NTMF060 – Geometrické metody teoretické fyziky II.

Průběh výuky:

Tento semestr výuku vedou všichni tři přednášející.

Přednáška je rozvržena v úterý dopoledne od 9:00 do 10:30 v posluchárně T2 a ve čtvrtek dopoledne od 9:00 do 10:30 v posluchárně T1.

Některé přednášky budou zaznamenávány. Záznamy budou zveřejňovány na této stránce.

Přednášky probíhají v češtině. K dispozici jsou též záznamy přednášek v angličtině (v původní podobě sylabu).

Zkouška, cvičení a konzultace mohou probíhat jak v češtině, tak v angličtině.

Zkouška:

Zkouška probíhá prezenční formou.

Studentovi jsou zadány dvě teoretické otázky a jeden problém obdobný těm řešeným na cvičení. Student má na přípravu dostatečný čas, typicky 90 min.

Zápočtový problém:

K udělení zápočtu bude potřeba rozumná účast na cvičení a odevzdání řešení zápočtového problému.

Záznamy přednášek:

Některé přednášky jsou nahrávány. Záznamy těchto přednášek doplněné o záznamy z minulých let jsou zveřejňovány zde.

K dispozici jsou záznamy přednášek z minulých let (v původní podobě sylabu):

Materiály k přednáškám:

Záznamy přednášek jsou též dispozici ke stáhnutí jako mp4 soubory.

K některým přednáškám jsou dále k dispozici poznámky. 'PK' indikuje přípravy P. Krtouše, 'IK' přípravy I. Koláře. Při najetí myší na link se zobrazí verze poznámek.

Pro download mp4 souborů může být potřeba kliknout pravou myší a zvolit v menu položku typu "Uložit odkaz jako".

Cvičení:

13. 10. 2026
Kontextovost souřadnicových vektorů
Lieova závorka v souřadnicích
Lieova závorka Killingových vektorů na S2
Generátory rotací na S2
Diagramatické značení (SAS dekompozice)
20. 10. 2026
Uzavřenost a exaktnost forem
Výpočet křivosti na S2

Studijní texty:

Vedle literatury uvedené níže jsou k dispozici texty speciálně k této přednášce:

Literatura: