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Universität Erlangen-Nürnberg

Master of Science Mathematik

Prof. Dr.

2024

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Modul LieG: Lie-Gruppen - Cheatsheet
Modul LieG: Lie-Gruppen - Cheatsheet Definition und Grundbegriffe von Lie-Gruppen Definition: Lie-Gruppen sind glatte Mannigfaltigkeiten, die zusätzlich eine Gruppenstruktur besitzen, wobei die Gruppenoperationen glatt sind. Details: Sei G eine Lie-Gruppe, dann sind die Abbildungen \( m: G \times G \rightarrow G, \, (g,h) \mapsto gh \) und \( i: G \rightarrow G, \, g \mapsto g^{-1} \) glatt. Lokal...

Modul LieG: Lie-Gruppen - Cheatsheet

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Modul LieG: Lie-Gruppen - Exam
Modul LieG: Lie-Gruppen - Exam Aufgabe 1) Lie-Gruppen und ihre Lie-Algebren Sei G eine Lie-Gruppe, dann sind die Abbildungen \( m: G \times G \rightarrow G, \, (g,h) \mapsto gh \) und \( i: G \rightarrow G, \, g \mapsto g^{-1} \) glatt. Die kleinste Dimension, die die lokale Struktur beschreibt, wird Lie-Algebra genannt. Wir betrachten insbesondere die Lie-Gruppen \( GL(n, \mathbb{R}) \), \( SL(n,...

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Was ist eine Lie-Gruppe?

Welche Abbildungen müssen für eine Lie-Gruppe glatt sein?

Was ist ein häufiges Beispiel für eine Lie-Gruppe?

Was ist eine Lie-Gruppe?

Was beschreibt die Exponentialabbildung in Zusammenhang mit Lie-Gruppen?

Was ist die Lie-Klammer in einer Lie-Algebra?

Was ist ein Homomorphismus zwischen Lie-Gruppen?

Was ist der Kern eines Homomorphismus \( \varphi \)?

Was ist ein Isomorphismus zwischen Lie-Gruppen?

Wann ist eine Darstellung irreduzibel?

Was bedeutet es, wenn eine Darstellung reduzibel ist?

Was ist ein invariant Unterraum in einer Darstellung \(\pi:G \to GL(V)\)?

Was ist ein Charakter einer Lie-Gruppe?

Wie sind die Charaktere für kompakte abelsche Lie-Gruppen strukturiert?

Wie ist die Charakterfunktion für die Lie-Gruppe \(\mathbb{R}\) definiert?

Welche Rolle spielen Symmetrien in der Quantenmechanik?

Was beschreibt Lie-Gruppen und -Algebren in der Symmetrielehre?

Welche Art von Symmetrie ist mit der zeitlichen Translation verknüpft?

Was erklärt das Noether-Theorem in der Lagrangeschen Mechanik?

Welches Prinzip gilt für Systeme im Noether-Theorem?

Welche Symmetrie korrespondiert gemäß dem Noether-Theorem mit der Impulserhaltung?

Was ist die allgemeine Definition von Algorithmen zur Berechnung von Lie-Algebrendarstellungen?

Welche Methoden werden zur Konstruktion von Lie-Algebrendarstellungen verwendet?

Welche numerischen Verfahren helfen bei der Berechnung spezieller Funktionen in Lie-Algebrendarstellungen?

Weiter

Diese Konzepte musst du verstehen, um Modul LieG: Lie-Gruppen an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

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Einführung in Lie-Gruppen

Diese Sektion bietet eine grundlegende Einführung in die Theorie und Eigenschaften von Lie-Gruppen.

  • Definition und Grundbegriffe von Lie-Gruppen
  • Zusammenhang von Lie-Gruppen und Lie-Algebren
  • Beispiele und klassische Lie-Gruppen
  • Topologische Eigenschaften von Lie-Gruppen
  • Homomorphismen und Isomorphismen von Lie-Gruppen
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Darstellungen von Lie-Gruppen

Hier wird die Theorie der Darstellungen von Lie-Gruppen untersucht, ein zentrales Thema in vielen Bereichen der Mathematik und Physik.

  • Grundbegriffe der Darstellungstheorie
  • Irreduzible und reduzible Darstellungen
  • Charaktere von Lie-Gruppen
  • Darstellungsprinzipien und ihre Anwendung
  • Konkrete Beispiele von Darstellungen
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Anwendungen in der theoretischen Physik

Diese Sektion fokussiert sich auf die Anwendung von Lie-Gruppen in der theoretischen Physik, insbesondere in Bereichen wie der Quantenmechanik und der Quantenfeldtheorie.

  • Symmetrien in der Quantenmechanik
  • Erhaltungsgrößen und Noether-Theorem
  • Darstellungen der Poincaré-Gruppe
  • Anwendungen in der Teilchenphysik
  • Gruppentheorie und Yang-Mills-Theorien
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Fortgeschrittene Konzepte in der Lie-Theorie

Für fortgeschrittene Studierende werden komplexere und weniger intuitive Konzepte der Lie-Theorie beschrieben.

  • Moderne Entwicklungen in der Lie-Theorie
  • Differentialgeometrische Aspekte von Lie-Gruppen
  • Verzweigungsgesetze und Strukturtheoreme
  • Homogene Räume und symmetrische Räume
  • Fortgeschrittene Algorithmen in der Darstellungsberechnung
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Computational Lie Theory

In dieser Sektion werden numerische Methoden und der Einsatz von Computeralgebra-Systemen zur Lösung von Problemen der Lie-Theorie behandelt.

  • Algorithmen zur Berechnung von Lie-Algebrendarstellungen
  • Symbolische Manipulation von Lie-Gruppen
  • Numerische Methoden in der Darstellungstheorie
  • Einsatz von spezieller Software wie GAP und Mathematica
  • Praktische Anwendungen und Beispiele
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Modul LieG: Lie-Gruppen an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Im Rahmen des Mathematik-Studiums an der Universität Erlangen-Nürnberg bietet das Modul 'LieG: Lie-Gruppen' eine umfassende Einführung in die Theorie und Anwendung von Lie-Gruppen. Diese Vorlesung vereint sowohl theoretische als auch praktische Abschnitte, die wöchentlich in 4 SWS (Semesterwochenstunden) gegliedert sind. Am Ende des Semesters wirst du durch eine schriftliche Prüfung bewertet. Das Modul wird traditionell im Wintersemester angeboten. Zu den wichtigsten Themen des Curriculums gehören: Einführung in Lie-Gruppen, Darstellungen von Lie-Gruppen, Anwendungen in der theoretischen Physik.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Vorlesung ist in theoretische und praktische Abschnitte gegliedert. Es gibt wöchentlich 4 SWS (Semesterwochenstunden).

Studienleistungen: Am Ende des Semesters gibt es eine schriftliche Prüfung.

Angebotstermine: Das Modul wird im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Einführung in Lie-Gruppen, Darstellungen von Lie-Gruppen, Anwendungen in der theoretischen Physik

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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