Un corso introduttivo sulla teoria dei nodi, uno dei più strani ambiti in cui si è inoltrata la matematica: dopo una breve introduzione sull’omotopia e sui gruppi fondamentali segue una rapida e introduttiva descrizione dei risultati finora compiuti in questa disciplina. Solo per interessati.
I nodi, cioè i pezzi di spago variamente ingarbugliati, sono tra gli oggetti di interesse primario della topologia. In questa introduzione alla matematica dei nodi spiegherò come si fa a disegnarne uno e a decidere che due sono uguali (oppure che non lo sono). Inoltre illustrerò la differenza sostanziale che esiste tra l’osservazione di un nodo dall’esterno e quella dall’interno. Infine farò un balzo in avanti nella dimensione, parlando di superfici (infatti per un matematico un nodo è un oggetto di dimensione 1, mentre una superficie ha dimensione 2). Quindi mostrerò che su un nodo è sempre possibile “appoggiare” (in molti modi, veramente) una superficie. Strada facendo descriverò superfici che hanno la sorprendente proprietà che, se si cerca di dipingerne un lato di un colore, automaticamente risulta dipinto dello stesso colore anche l’altro lato (sicché, più precisamente, si può dire che di lati ne hanno uno solo).
La teoria dei nodi è una branca della topologia, a sua volta branca della matematica, che si occupa di nodi, ovvero di curve chiuse intrecciate nello spazio. La teoria ha applicazioni in fisica subatomica, chimica supramolecolare e biologia.
This is a series of 8 lectures designed to introduce someone with a certain amount of mathematical knowledge to the Jones polynomial of knots and links in 3 dimensions. The amount of mathematical knowledge required will increase from high school mathematics in the first two lectures to at least graduate student level in the last lecture, which will be a survey of developments of the Jones polynomial. A particular aim of the course will be to obtain the Jones polynomial for torus knots. This will require a little representation theory. In general proofs will be discussed rather than given as it is easy to find proofs with the help of google.
In everyday life, a string—such as a shoelace—is usually used to secure something or hold it in place. When we tie a knot, the purpose is to help the string do its job. All too often, we run into a complicated and tangled mess of string, but ordinarily this happens by mistake.