Neste trabalho, estudamos a cohomologia de de Rham e métodos para os seus cálculos. Finalizamos com aplicações da cohomologia de de Rham em teoremas da topologia / In this work we study the de Rham cohomology and methods for its calculations. We close it with applications of the Rham cohomology in theorems from topology

Neste trabalho, estudamos a cohomologia de de Rham e métodos para os seus cálculos. Finalizamos com aplicações da cohomologia de de Rham em teoremas da topologia / In this work we study the de Rham cohomology and methods for its calculations. We close it with applications of the Rham cohomology in theorems from topology

The aim of this dissertation lies in establishing an o-minimal de Rham cohomology theory for smooth abstract-definable manifolds in an o-minimal expansion of the real field which admits smooth cell decomposition and defines the exponential function, by following the classical de Rham cohomology. We can specify the o-minimal cohomology groups and attain some properties as the existence of Mayer-Vietoris sequence and the invariance under smooth abstract-definable diffeomorphisms. However, in order to obtain the invariance of our o-minimal cohomology under abstract-definable homotopy we must, working in a tame context that defines sufficiently many primitives, assume the validity of a statement related to Bröcker\'s problem. / O objetivo desta tese reside em estabelecer uma cohomologia de De Rham o-minimal para variedades definíveis abstratas lisas em uma expansão o-minimal do corpo ordenado dos reais, a qual admite decomposição celular lisa e define a função exponencial, seguindo a cohomologia de De Rham clássica. Além de especificarmos os grupos da cohomologia de Rham o-minimal, obtemos algumas propriedades, como a existência da sequência de Mayer-Vietoris e a invariância sob difeomorfismos definíveis abstratos lisos. Todavia, a fim de lograrmos a invariância de nossa cohomologia o-minimal sob homotopia definível abstrata devemos, além de trabalhar num contexto moderado no qual muitas primitivas são definidas, assumir a validade de uma asserção relacionada ao problema de Bröcker.

Começamos definindo a cohomologia clássica de De Rham e provamos alguns resultados que nos permitem calcular tal cohomologia de algumas variedades diferenciáveis. Com o intuito de provar o Teorema de De Rham, escolhemos fazer a demonstração utilizando a noção de feixes, que se mostra como uma generalização da ideia de cohomologia. Como a cohomologia de De Rham não é a única que se pode definir numa variedade, a questão da unicidade dá origem a teoria axiomática de feixes, que nos dará uma cohomologia para cada feixe dado. Mostraremos que a partir da teoria axiomática de feixes obtemos cohomologias, além das cohomologias clássicas de De Rham, a cohomologia clássica singular e a cohomologia clássica de Cech e mostraremos que essas cohomologias obtidas a partir da noção axiomática são isomorfas as definições clássicas. Concluiremos que se nos restringirmos a apenas variedades diferenciáveis, essas cohomologias são unicamente isomorfas e este será o teorema de De Rham. / We begin by defining De Rhams classical cohomology and we prove some results that allow us a calculation of the cohomology of some differentiable manifolds. In order to prove De Rhams Theorem, we chose to make a demonstration using a notion of sheaves, which is a generalization of the idea of cohomology. Since De Rhams cohomology is not a only one that can be made into a variety, the question of unicity gives rise to axiomatic theory of sheaves, which give us a cohomology for each sheaf given. We will show that from the axiomatic theory of sheaves we obtain cohomologies, besides the classical cohomologies of De Rham, a singular classical cohomology and a classical cohomology of Cech and we will show that cohomologies are obtained from the axiomatic notion are classic definitions. We will conclude that if we restrict ourselves to only differentiable manifolds, these cohomologies are uniquely isomorphic and this will be De Rhams theorem.

Dans cette thèse nous étudions la filtration par le poids sur la cohomologie de De Rham d’une courbe hyperelliptique C définie sur une extension finie de Qp et à réduction semi-stable. L’objectif est de fournir des algorithmes calculant explicitement, étant donné une équation de C, les bases des crans de la filtration par le poids ainsi que la matrice de l’accouplement de Poincaré. Dans le premier chapitre, nous mettons en place des outils relatifs à la cohomologie de De Rham algébrique de la courbe hyperelliptique. Nous construisons une base adaptée de la cohomologie de De Rham de C, nous établissons une formule explicite pour le cup-produit et la trace, et enfin nous proposons un algorithme calculant la matrice de l’accouplement de Poincaré. Le deuxième chapitre est consacré à la description explicite de la flèche induite par l’inclusion du tube d’un point double sur les espaces de cohomologie. C’est l’ingrédient essentiel pour pouvoir décrire la filtration par le poids sur la cohomologie de De Rham de C. À cette fin nous nous plaçons dans le cadre de la géométrie analytique à la Berkovich et nous introduisons puis développons les notions de point résiduellement singulier standard et de forme apparente de l’équation de la courbe. Dans le troisième et dernier chapitre, nous faisons la synthèse des résultats obtenus et achevons la description de la filtration par le poids. Enfin, nous donnons les algorithmes calculant les bases de Fil0 et Fil1. Pour les algorithmes obtenus dans la thèse nous proposons une implémentation en sage, ainsi que des exemples concrets sur des courbes de genre un et deux. / In this thesis we study the weight filtration on the De Rham cohomology of an hyperelliptic curve C defined over a finite extension of Qp and with semi-stable reduction. The goal is to provide algorithms computing explicitly, given an equation of C, the basis of the weight filtration’s spaces as well as the matrix of the Poincaré pairing. In the first chapter we introduce tools related to the algebraic De Rham cohomology of the hyperelliptic curve. We build a suitable basis of the De Rham cohomology of C, we establish explicit formulae for the cup-product and the trace, and we give an algorithm computing the matrix of the Poincaré pairing. The second chapter is dedicated to the explicit description of the morphism induced by the inclusion of the tube of a double point on the cohomology spaces. It is the main ingredient that allows us to describe the weight filtration on the De Rham cohomology of C. To achieve that, we use the framework of the Berkovitch analytical geometry. We introduce and then we develop the notion of standard residually singular points and the notion of apparent form of the curve’s equation. In the third and last chapter, we synthesize all the results and we complete the description of the weight filtration. Finally, we give the algorithms that compute the basis of Fil0 and Fil1. For each of our algorithm, we propose a sage implementation and concrete examples on genus one and two curves.

We introduce the formalism of supersymmetric quantum mechanics, including super-symmetry charges,Z2-graded Hilbert spaces, the chirality operator and the Wittenindex. We show that there is a one to one correspondence of fermions and bosons forenergies different than zero, which implies that the Witten index measures the dif-ference of fermions and bosons at the ground state. We argue that the Witten indexis the index of an elliptic operator. Quantization of the supersymmetric non-linearsigma model shows that the Witten index equals the Euler characteristic of the un-derlying Riemannian manifold over which the theory is defined. Finally, the pathintegral representation of the Witten index is applied to derive the Gauss-Bonnettheorem. Apart from this we introduce elementary mathematical background in thesubjects of topological invariance, Riemannian manifolds and index theory / Vi introducucerar formalismen f ̈or supersymmetrisk kvantmekanik, d ̈aribland super-symmetryladdningar,Z2-graderade Hilbertrum, kiralitetsoperatorn och Wittenin-dexet. Vi visar att det r ̊ader en till en-korrespondens mellan fermioner och bosonervid energiniv ̊aer skillda fr ̊an noll, vilket medf ̈or att Wittenindexet m ̈ater skillnadeni antal fermioner och bosoner vid nolltillst ̊andet. Vi argumenterar f ̈or att Wittenin-dexet ̈ar indexet p ̊a en elliptisk operator. Kvantisering av den supersymmetriskaicke-linj ̈ara sigmamodellen visar att Wittenindexet ̈ar Eulerkarakteristiken f ̈or denunderliggande Riemannska m ̊angfald ̈over vilken teorin ̈ar definierad. Slutligenapplicerar vi v ̈agintegralrepresentationen av Wittenindexet f ̈or att h ̈arleda Gauss-Bonnets sats. Ut ̈over detta introduceras ocks ̊a grundl ̈aggande matematisk bakrundi ämnena topologisk invarians, Riemmanska m ̊angfalder och indexteori.

We will show that the only connected Euclidean spheres admitting a structure of Lie group are S1 and S3, for all n greater than or equal to 1. We will do this through the study of properties of the De Rham cohomology groups of sphere Sn and of compact connected Lie groups. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Mostraremos que as únicas esferas euclidianas conexas que admitem uma estrutura de grupo de Lie são S1 e S3, para todo n maior ou igual a 1. Faremos isso por intermédio do estudo de propriedades dos grupos de cohomologia de De Rham das esfereas Sn e dos grupos de Lie compactos e conexos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação, descrevemos resultados obtidos por Hilário Alencar e A. Gervasio Colares, publicado no Annals of Global Analysis and Geometry em 1998. Inicialmente, obtemos fórmulas integrais para a curvatura r-média, as quais generalizam fórmulas de Minkowski. Além disso, usando estas fórmulas, caracterizamos as hipersuperfícies compactas imersas no espaço Euclidiano, esférico ou hiperbólico cujo conjunto de pontos nestes espaços que não pertencem as hipersuperfícies totalmente geodésicas tangentes às hipersuperfícies compactas é aberto e não vazio. Outrossim, obtemos ainda resultados relacionados com a estabilidade. As demonstrações destes resultados são obtidas através da fórmula integral de Dirichlet para o operador linearizado da curvatura r-média de uma hipersuperfície imersa no espaço Euclidiano, esférico ou hiperbólico, bem como do uso de um resultado recente provado por Hilário Alencar, Walcy Santos e Detang Zhou no preprint Curvature Integral Estimates for Complete Hypersurfaces. Ressaltamos que esta dissertação foi baseada na versão corrigida por Hilário Alencar do artigo publicado no Annals of Global Analysis and Geometry.

Começamos definindo a cohomologia clássica de De Rham e provamos alguns resultados que nos permitem calcular tal cohomologia de algumas variedades diferenciáveis. Com o intuito de provar o Teorema de De Rham, escolhemos fazer a demonstração utilizando a noção de feixes, que se mostra como uma generalização da ideia de cohomologia. Como a cohomologia de De Rham não é a única que se pode definir numa variedade, a questão da unicidade dá origem a teoria axiomática de feixes, que nos dará uma cohomologia para cada feixe dado. Mostraremos que a partir da teoria axiomática de feixes obtemos cohomologias, além das cohomologias clássicas de De Rham, a cohomologia clássica singular e a cohomologia clássica de Cech e mostraremos que essas cohomologias obtidas a partir da noção axiomática são isomorfas as definições clássicas. Concluiremos que se nos restringirmos a apenas variedades diferenciáveis, essas cohomologias são unicamente isomorfas e este será o teorema de De Rham. / We begin by defining De Rhams classical cohomology and we prove some results that allow us a calculation of the cohomology of some differentiable manifolds. In order to prove De Rhams Theorem, we chose to make a demonstration using a notion of sheaves, which is a generalization of the idea of cohomology. Since De Rhams cohomology is not a only one that can be made into a variety, the question of unicity gives rise to axiomatic theory of sheaves, which give us a cohomology for each sheaf given. We will show that from the axiomatic theory of sheaves we obtain cohomologies, besides the classical cohomologies of De Rham, a singular classical cohomology and a classical cohomology of Cech and we will show that cohomologies are obtained from the axiomatic notion are classic definitions. We will conclude that if we restrict ourselves to only differentiable manifolds, these cohomologies are uniquely isomorphic and this will be De Rhams theorem.

Orientador: Marcos Benevenuto Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-25T16:48:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_NunoFilipedeAndrade_M.pdf: 1858794 bytes, checksum: bbe47182338feb3de60b480df87b52a7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os teoremas de degenerescência de Hodge e de anulamento de Kodaira, Akizuki e Nakano são de suma importância na teoria de variedades complexas. Usando o teorema de comparação de Serre, ambos podem ser traduzidos para o contexto de esquemas projetivos e suaves sobre um corpo de característica zero. Para corpos de característica positiva, no entanto, os dois deixam de valer sem hipóteses adicionais, sendo que os primeiros contra-exemplos foram encontrados por Mumford e Raynaud. O objetivo desta dissertação é apresentar um teorema devido a Deligne e Illusie que assegura a degenerescência da seqüência espectral de Hodge-de Rham e uma versão do teorema de Kodaira, Akizuki e Nakano para certos esquemas projetivos e suaves sobre um corpo perfeito de característica positiva. Nos propusemos a dar um tratamento, na medida do possível, auto-suficiente / Abstract: The Hodge degeneration theorem and the Kodaira, Akizuki and Nakano's vanishing theorem are of paramount importance in the theory of complex manifolds. Using Serre's comparison theorem, both can be translated to the context of smooth projective schemes over a field of characteristic zero. For fields of positive characteristic, however, both fail to hold without additional hypothesis, and the first counterexamples were found by Mumford and Raynaud. Our goal in this dissertation is to present a theorem due to Deligne and Illusie that ensures the degeneration of the Hodge-de Rham spectral sequence and a version of the theorem of Kodaira, Akizuki and Nakano for certain smooth projective schemes over a perfect field of positive characteristic. We tried to keep the treatment as self-contained as possible / Mestrado / Matematica / Mestre em Matemática