Introduction to Morse theory and Morse homology
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55135/tde-20122021-113618/ |
Resumo: | In this work we present a study of Morse theory with the aim of introducing the Morse homology theorem as its natural extension. For this we prove the classic Morse theorem, which states that a Morse function defined on a manifold determines its topology as CW-complex through its critical points. Next, we introduce the Morse and Poincaré polynomials, their relations, and the perfect Morse functions that show when the number of non-degenerate critical points is equal to the k-th Betti number of the manifold. Finally, we present the stable and unstable manifolds given by the gradient flow of a Morse-Smale function and the Morse-Smale-Witten chain complex whose homology is isomorphic to the singular homology of the manifold. |
id |
USP_46b36553d9f7e3e646fcc1b89bb4f1a4 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:teses.usp.br:tde-20122021-113618 |
network_acronym_str |
USP |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository_id_str |
2721 |
spelling |
Introduction to Morse theory and Morse homologyIntrodução à teoria de Morse e homologia de MorseFunções de Morse-SmaleHomologia de MorseMorse homologyMorse theoryMorse-Smale functionsTeoria de MorseTopologia da variedadeTopology of manifoldIn this work we present a study of Morse theory with the aim of introducing the Morse homology theorem as its natural extension. For this we prove the classic Morse theorem, which states that a Morse function defined on a manifold determines its topology as CW-complex through its critical points. Next, we introduce the Morse and Poincaré polynomials, their relations, and the perfect Morse functions that show when the number of non-degenerate critical points is equal to the k-th Betti number of the manifold. Finally, we present the stable and unstable manifolds given by the gradient flow of a Morse-Smale function and the Morse-Smale-Witten chain complex whose homology is isomorphic to the singular homology of the manifold.Neste trabalho apresentamos um estudo da Teoria de Morse com o objetivo de introduzir o teorema da homologia de Morse como sua extensão natural. Para isso provamos o clássico teorema de Morse que garante que uma função de Morse numa variedade determina sua topologia como CW-complexo por meio de seus pontos críticos. Na sequência introduzimos os polinômios de Morse e Poincaré, suas relações, e as funcões de Morse perfeitas que mostram quando o número de pontos críticos não degenerados de índice k é exatamente igual o k-ésimo número de Betti da variedade. Por fim, apresentamos as variedades estáveis e instáveis determinadas pelo fluxo gradiente de uma função de Morse-Smale e o complexo de cadeia de Morse-Smale-Witten cuja homologia é isomorfa à homologia singular da variedadeBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSantos, Raimundo Nonato Araújo dosLeal, Julian David Espinel2021-09-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55135/tde-20122021-113618/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesseng2021-12-20T13:43:02Zoai:teses.usp.br:tde-20122021-113618Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-12-20T13:43:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Introduction to Morse theory and Morse homology Introdução à teoria de Morse e homologia de Morse |
title |
Introduction to Morse theory and Morse homology |
spellingShingle |
Introduction to Morse theory and Morse homology Leal, Julian David Espinel Funções de Morse-Smale Homologia de Morse Morse homology Morse theory Morse-Smale functions Teoria de Morse Topologia da variedade Topology of manifold |
title_short |
Introduction to Morse theory and Morse homology |
title_full |
Introduction to Morse theory and Morse homology |
title_fullStr |
Introduction to Morse theory and Morse homology |
title_full_unstemmed |
Introduction to Morse theory and Morse homology |
title_sort |
Introduction to Morse theory and Morse homology |
author |
Leal, Julian David Espinel |
author_facet |
Leal, Julian David Espinel |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Santos, Raimundo Nonato Araújo dos |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Leal, Julian David Espinel |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Funções de Morse-Smale Homologia de Morse Morse homology Morse theory Morse-Smale functions Teoria de Morse Topologia da variedade Topology of manifold |
topic |
Funções de Morse-Smale Homologia de Morse Morse homology Morse theory Morse-Smale functions Teoria de Morse Topologia da variedade Topology of manifold |
description |
In this work we present a study of Morse theory with the aim of introducing the Morse homology theorem as its natural extension. For this we prove the classic Morse theorem, which states that a Morse function defined on a manifold determines its topology as CW-complex through its critical points. Next, we introduce the Morse and Poincaré polynomials, their relations, and the perfect Morse functions that show when the number of non-degenerate critical points is equal to the k-th Betti number of the manifold. Finally, we present the stable and unstable manifolds given by the gradient flow of a Morse-Smale function and the Morse-Smale-Witten chain complex whose homology is isomorphic to the singular homology of the manifold. |
publishDate |
2021 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2021-09-15 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55135/tde-20122021-113618/ |
url |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55135/tde-20122021-113618/ |
dc.language.iso.fl_str_mv |
eng |
language |
eng |
dc.relation.none.fl_str_mv |
|
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.coverage.none.fl_str_mv |
|
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP instname:Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
instname_str |
Universidade de São Paulo (USP) |
instacron_str |
USP |
institution |
USP |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP) |
repository.mail.fl_str_mv |
virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br |
_version_ |
1815257188004790272 |