Mathematik Studium Mathematik Kursmaterialien Wintersemester 2023/24

Übersicht

Die klassische algebraische Topologie beschäftigt sich mit Invarianten wie der Betti-Zahl, Euler-Charakteristik und Reidemeister-Torsion kompakter Räume. Es hat sich als eine gewinnbringende Idee erwiesen, äquivariante Versionen dieser Invarianten für Räume mit eigentlicher Gruppenwirkung zu definieren. Ist die agierende Gruppe jedoch unendlich, sind auch die assoziierten algebraischen Strukturen wie Kettenkomplexe und ihre Homologie unendlichdimensional und lassen so zunächst keine Ad-hoc-Definition nützlicher Invarianten zu. Die Lösung für dieses Problem ist der Übergang zu Hilberträumen durch "L2-Vervollständigung". Für Hilberträume und ihre Operatoren sind sodann Werkzeuge aus der Analysis verfügbar, mit deren Hilfe sich "L2-Invarianten" ergeben, die wertvolle und ansonsten unsichtbare Informationen über die zu untersuchenden Räume liefern. Die Theorie der L2-Invarianten ist ein aktiver Forschungsbereich, denn L2-Invarianten haben ihre Zweckmäßigkeit in so unterschiedlichen Kontexten wie Gruppentheorie, Differentialgeometrie, Ergodentheorie, K-Theorie, Knotentheorie und Quantengruppen unter Beweis gestellt. Entsprechend ergeben sich aus diesem Kurs vielseitige Möglichkeiten zur Spezialisierung im Hinblick auf Masterarbeiten und Promotionen.

Alle Interessierten werden gebeten sich im HIS-LSF zu der Veranstaltung anzumelden.

Upon request, the course can be taught in English.

Vorlesung

Beginn: Do.,12.10.2023
Zeit/Ort: Do., 10:30 Uhr - 12:00 Uhr, Raum 25.22.03.73
Vorkenntnisse: Die Vorlesung ist dem Masterstudiengang "Mathematik" zugeordnet. Empfohlene Voraussetzungen sind die Vorlesungen "Einführung in die Topologie", "Topologie I" und "Algebra". Die Vorlesungen "Topologie II" und "Einführung in die Funktionalanalysis" sind zwar hilfreich, werden aber explizit nicht vorausgesetzt. Falls Ihnen Voraussetzungen fehlen und Sie dennoch Interesse an einer Teilnahme haben, melden Sie sich bitte per E-Mail. Wir können dann besprechen, inwieweit eine Belegung trotzdem sinnvoll ist, bzw. wie Sie Inhalte im Selbststudium nachholen können.

Übung

Neben der zweistündigen Vorlesung wird im 14-Tage-Rhythmus eine zweistündige Übung angeboten. Termin und Ort wird in der ersten Vorlesungsstunde abgesprochen. Übungsaufgaben werden werden in der Vorlesung bekanntgegeben. Ihre Lösungen können Sie zu Beginn der Übung abgeben.

Prüfung

Erforderliche Prüfungsvorleistung ist die aktive Teilnahme an der Übung mit erfolgreicher Bearbeitung der wöchentlichen Übungsaufgaben (mindestens 40% der Übungspunkte) und Vorstellen eigener Lösungen. Die Modulprüfung wird mündlich erfolgen. Die Termine sprechen wir gegen Ende des Semesters ab.

Literatur

Vorlesungsskript: L2-Invarianten (49 MB)
H. Kammeyer, Introduction to ℓ²-invariants, Springer Lecture Notes in Mathematics 2247 (2019), im Campusnetz als ebook verfügbar auf SpringerLink
W. Lück, L2-invariants: Theory and Applications to Geometry and K-Theory, Ergebnisse der Mathematik und ihrer Grenzgebiete, 3. Folge (2002), im Campusnetz als ebook verfügbar auf SpringerLink

Kontakt

Dozent: Jun.-Prof. Dr. Holger Kammeyer