المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{ان أولى الناس بإبراهيم للذين اتبعوه}
2024-10-31
{ما كان إبراهيم يهوديا ولا نصرانيا}
2024-10-31
أكان إبراهيم يهوديا او نصرانيا
2024-10-31
{ قل يا اهل الكتاب تعالوا الى كلمة سواء بيننا وبينكم الا نعبد الا الله}
2024-10-31
المباهلة
2024-10-31
التضاريس في الوطن العربي
2024-10-31

اللين في القوافي (النشيد والترنم)
24-03-2015
زراعة اشجار الكمثري في الأراضي المستديمة
2023-05-07
النزوع إلى الخرافة في المجتمع الجاهلي
2-4-2017
Glutaraldehyde
15-5-2016
Lobster Graph
22-5-2022
الشيعة في العصر الاموي
30-10-2018

Knot  
  
3720   01:04 صباحاً   date: 21-6-2021
Author : Adams, C. C.
Book or Source : The Knot Book: An Elementary Introduction to the Mathematical Theory of Knots. New York: W. H. Freeman
Page and Part : ...


Read More
Date: 25-6-2017 1315
Date: 29-7-2021 1249
Date: 12-5-2021 1650

Knot 

In mathematics, a knot is defined as a closed, non-self-intersecting curve that is embedded in three dimensions and cannot be untangled to produce a simple loop (i.e., the unknot). While in common usage, knots can be tied in string and rope such that one or more strands are left open on either side of the knot, the mathematical theory of knots terms an object of this type a "braid" rather than a knot. To a mathematician, an object is a knot only if its free ends are attached in some way so that the resulting structure consists of a single looped strand.

A knot can be generalized to a link, which is simply a knotted collection of one or more closed strands.

The study of knots and their properties is known as knot theory. Knot theory was given its first impetus when Lord Kelvin proposed a theory that atoms were vortex loops, with different chemical elements consisting of different knotted configurations (Thompson 1867). P. G. Tait then cataloged possible knots by trial and error. Much progress has been made in the intervening years.

Schubert (1949) showed that every knot can be uniquely decomposed (up to the order in which the decomposition is performed) as a knot sum of a class of knots known as prime knots, which cannot themselves be further decomposed (Livingston 1993, p. 5; Adams 1994, pp. 8-9). Knots that can be so decomposed are then known as composite knots. The total number (prime plus composite) of distinct knots (treating mirror images as equivalent) having k=0, 1, ... crossings are 1, 0, 0, 1, 1, 2, 5, 8, 25, ... (OEIS A086825).

Klein proved that knots cannot exist in an even-dimensional space >=4. It has since been shown that a knot cannot exist in any dimension >=4. Two distinct knots cannot have the same knot complement (Gordon and Luecke 1989), but two links can! (Adams 1994, p. 261).

Knots are most commonly cataloged based on the minimum number of crossings present (the so-called link crossing number). Thistlethwaite has used Dowker notation to enumerate the number of prime knots of up to 13 crossings, and alternating knots up to 14 crossings. In this compilation, mirror images are counted as a single knot type. Hoste et al. (1998) subsequently tabulated all prime knots up to 16 crossings. Hoste and Weeks subsequently began compiling a list of 17-crossing prime knots (Hoste et al. 1998).

Another possible representation for knots uses the braid group. A knot with n+1 crossings is a member of the braid group n.

There is no general algorithm to determine if a tangled curve is a knot or if two given knots are interlocked. Haken (1961) and Hemion (1979) have given algorithms for rigorously determining if two knots are equivalent, but they are too complex to apply even in simple cases (Hoste et al. 1998).

The following tables give the number of distinct prime, alternating, nonalternating, torus, and satellite knots for n=3 to 16 (Hoste et al. 1998).

n prime knots prime alternating knots prime nonalternating knots torus knots satellite knots
Sloane A002863 A002864 A051763 A051764 A051765
3 1 1 0 1 0
4 1 1 0 0 0
5 2 2 0 1 0
6 3 3 0 0 0
7 7 7 0 1 0
8 21 18 3 1 0
9 49 41 8 1 0
10 165 123 42 1 0
11 552 367 185 1 0
12 2176 1288 888 0 0
13 9988 4878 5110 1 2
14 46972 19536 27436 1 2
15 253293 85263 168030 2 6
16 1388705 379799 1008906 1 10

The numbers of chiral noninvertible c+ amphichiral noninvertible, - amphichiral noninvertible, chiral invertible i, and fully amphichiral and invertible knots a are summarized in the following table for n=3 to 16 (Hoste et al. 1998).

n c + - i a
Sloane A051766 A051767 A051768 A051769 A052400
3 0 0 0 1 0
4 0 0 0 0 1
5 0 0 0 2 0
6 0 0 0 2 1
7 0 0 0 7 0
8 0 0 1 16 4
9 2 0 0 47 0
10 27 0 6 125 7
11 187 0 0 365 0
12 1103 1 40 1015 17
13 6919 0 0 3069 0
14 37885 6 227 8813 41
15 226580 0 1 26712 0
16 1308449 65 1361 78717 113

If a knot is amphichiral, the "amphichirality" is A=1, otherwise A=0 (Jones 1987). Arf invariants are designated a. Braid words are denoted b (Jones 1987). Conway's knot notation C for knots up to 10 crossings is given by Rolfsen (1976). Hyperbolic volumes are given (Adams et al. 1991; Adams 1994). The braid index i is given by Jones (1987). Alexander polynomials Delta are given in Rolfsen (1976), but with the polynomials for 10-083 and 10-086 reversed (Jones 1987). The Alexander polynomials are normalized according to Conway, and given in abbreviated form [a_1,a_2,... for a_1+a_2(x^(-1)+x)+....

The Jones polynomials W for knots of up to 10 crossings are given by Jones (1987), and the Jones polynomials V can be either computed from these, or taken from Adams (1994) for knots of up to 9 crossings (although most polynomials are associated with the wrong knot in the first printing). The Jones polynomials can be listed in the abbreviated form {n}a_0a_1... for t^(-n)(a_0+a_1t+...), and correspond either to the knot depicted by Rolfsen or its mirror image, whichever has the lower power of t^(-1). The HOMFLY polynomial P(l,m) and Kauffman polynomial F(a,x) are given in Lickorish and Millett (1988) for knots of up to 7 crossings. M. B. Thistlethwaite has tabulated the HOMFLY polynomial and Kauffman polynomial F for knots of up to 13 crossings.


REFERENCES:

Adams, C. C. The Knot Book: An Elementary Introduction to the Mathematical Theory of Knots. New York: W. H. Freeman, pp. 280-286, 1994.

Adams, C.; Hildebrand, M.; and Weeks, J. "Hyperbolic Invariants of Knots and Links." Trans. Amer. Math. Soc. 1, 1-56, 1991.

Alexander, J. W. and Briggs, G. B. "On Types of Knotted Curves." Ann. Math. 28, 562-586, 1927.

Aneziris, C. N. The Mystery of Knots: Computer Programming for Knot Tabulation. Singapore: World Scientific, 1999.

Ashley, C. W. The Ashley Book of Knots. New York: McGraw-Hill, 1996.

Bar-Natan, D. "The Mathematica Package KnotTheory.m." https://www.math.toronto.edu/~drorbn/KAtlas/Manual/.

Bar-Natan, D. "The Rolfsen Knot Table." https://www.math.toronto.edu/~drorbn/KAtlas/Knots/.

Bogomolny, A. "Knots...." https://www.cut-the-knot.org/do_you_know/knots.shtml.

Bruzelius, L. "Knots and Splices." https://pc-78-120.udac.se:8001/WWW/Nautica/Bibliography/Knots&Splices.html.

Caudron, A. "Classification des noeuds et des enlacements." Prepublication Math. d'Orsay. Orsay, France: Université Paris-Sud, 1980.

Cerf, C. "Atlas of Oriented Knots and Links." Topology Atlas Invited Contributions 3, No. 2, 1-32, 1998. https://at.yorku.ca/t/a/i/c/31.htm.

Cha, J. C. and Livingston, C. "KnotInfo: Table of Knot Invariants." https://www.indiana.edu/~knotinfo/.

Cha, J. C. and Livingston, C. "Unknown Values in the Table of Knots." 2008 May 16. https://arxiv.org/abs/math.GT/0503125.

Conway, J. H. "An Enumeration of Knots and Links." In Computational Problems in Abstract Algebra (Ed. J. Leech). Oxford, England: Pergamon Press, pp. 329-358, 1970.

Eppstein, D. "Knot Theory." https://www.ics.uci.edu/~eppstein/junkyard/knot.html.

Erdener, K.; Candy, C.; and Wu, D. "Verification and Extension of Topological Knot Tables." ftp://chs.cusd.claremont.edu/pub/knot/FinalReport.sit.hqx.

ERP Productions. "Ropers Knot Pages, Real Knots: Knotting, Bends and Hitches." https://www.realknots.com/.

GANG. "GANG Knot Library." https://www.gang.umass.edu/library/knots/.

Gordon, C. and Luecke, J. "Knots are Determined by their Complements." J. Amer. Math. Soc. 2, 371-415, 1989.

Haken, W. "Theorie der Normalflachen." Acta Math. 105, 245-375, 1961.

Hemion, G. "On the Classification of Homeomorphisms of 2-Manifolds and the Classification of 3-Manifolds." Acta Math. 142, 123-155, 1979.

Hoste, J.; Thistlethwaite, M.; and Weeks, J. "The First 1701936 Knots." Math. Intell. 20, 33-48, Fall 1998.

Jones, V. "Hecke Algebra Representations of Braid Groups and Link Polynomials." Ann. Math. 126, 335-388, 1987.

Kauffman, L. Knots and Applications. River Edge, NJ: World Scientific, 1995.

Kauffman, L. Knots and Physics. Teaneck, NJ: World Scientific, 1991.

Kirkman, T. P. "The Enumeration, Description, and Construction of Knots Fewer than Ten Crossings." Trans. Roy. Soc. Edinburgh 32, 1885, 281-309.

Kirkman, T. P. "The 634 Unifilar Knots of Ten Crossings Enumerated and Defined." Trans. Roy. Soc. Edinburgh 32, 483-506, 1885.

Korpegård, J. "The Knotting Dictionary of Kännet." https://www.korpegard.nu/knot/.

Lickorish, W. B. R. and Millett, B. R. "The New Polynomial Invariants of Knots and Links." Math. Mag. 61, 1-23, 1988.

Listing, J. B. "Vorstudien zur Topologie." Göttingen Studien, University of Göttingen, Germany, 1848.

Little, C. N. "On Knots, with a Census of Order Ten." Trans. Connecticut Acad. Sci. 18, 374-378, 1885.

Livingston, C. Knot Theory. Washington, DC: Math. Assoc. Amer., 1993.

Murasugi, K. and Kurpita, B. I. A Study of Braids. Dordrecht, Netherlands: Kluwer, 1999.

Neuwirth, L. "The Theory of Knots." Sci. Amer. 140, 84-96, Jun. 1979.

Perko, K. "Invariants of 11-Crossing Knots." Prepublications Math. d'Orsay. Orsay, France: Université Paris-Sub, 1980.

Perko, K. "Primality of Certain Knots." Topology Proc. 7, 109-118, 1982.

Praslov, V. V. and Sossinsky, A. B. Knots, Links, Braids and 3-Manifolds: An Introduction to the New Invariants in Low-Dimensional Topology. Providence, RI: Amer. Math. Soc., 1996.

Przytycki, J. "A History of Knot Theory from Vandermonde to Jones." Proc. Mexican Nat. Congress Math., Nov. 1991.

Reidemeister, K. Knotentheorie. Berlin: Springer-Verlag, 1932.

Rolfsen, D. "Table of Knots and Links." Appendix C in Knots and Links. Wilmington, DE: Publish or Perish Press, pp. 280-287, 1976.

Schubert, H. Sitzungsber. Heidelberger Akad. Wiss., Math.-Naturwiss. Klasse, 3rd Abhandlung. 1949.

Sloane, N. J. A. Sequences A002863/M0851 and A086825 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Sloane, N. J. A. and Plouffe, S. Figure M0851 in The Encyclopedia of Integer Sequences. San Diego: Academic Press, 1995.

Stoimenow, A. "Polynomials of Knots with Up to 10 Crossings." Rev. March 9, 2002. https://www.math.toronto.edu/stoimeno/poly.ps.gz.

Suber, O. "Knots on the Web." https://www.earlham.edu/~peters/knotlink.htm.

Tait, P. G. "On Knots I, II, and III." Scientific Papers, Vol. 1. Cambridge, England: University Press, pp. 273-347, 1898.

Thistlethwaite, M. B. "Knot Tabulations and Related Topics." In Aspects of Topology in Memory of Hugh Dowker 1912-1982 (Ed. I. M. James and E. H. Kronheimer). Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 2-76, 1985.

Thistlethwaite, M. B. ftp://chs.cusd.claremont.edu/pub/knot/Thistlethwaite_Tables/.

Thistlethwaite, M. B. "Morwen's Home Page." https://www.math.utk.edu/~morwen/.

Thompson, W. T. "On Vortex Atoms." Philos. Mag. 34, 15-24, 1867.

Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Geometry. London: Penguin, pp. 132-135, 1991.

Weisstein, E. W. "Books about Knot Theory." https://www.ericweisstein.com/encyclopedias/books/KnotTheory.html.

Zia. "Zia Knotting." https://204.30.30.10/hac/knots/




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.