This monograph describes some of the most interesting results obtained by the mathematicians and physicists collaborating in the CRC 647 "Space - Time - Matter", in the years 2005 - 2016. The work presented concerns the mathematical and physical foundations of string and quantum field theory as well as cosmology. Important topics are the spaces and metrics modelling the geometry of matter, and the evolution of these geometries. The partial differential equations governing such structures and their singularities, special solutions and stability properties are discussed in detail. Contents Introduction Algebraic K-theory, assembly maps, controlled algebra, and trace methods Lorentzian manifolds with special holonomy - Constructions and global properties Contributions to the spectral geometry of locally homogeneous spaces On conformally covariant differential operators and spectral theory of the holographic Laplacian Moduli and deformations Vector bundles in algebraic geometry and mathematical physics Dyson-Schwinger equations: Fix-point equations for quantum fields Hidden structure in the form factors ofN = 4 SYM On regulating the AdS superstring Constraints on CFT observables from the bootstrap program Simplifying amplitudes in Maxwell-Einstein and Yang-Mills-Einstein supergravities Yangian symmetry in maximally supersymmetric Yang-Mills theory Wave and Dirac equations on manifolds Geometric analysis on singular spaces Singularities and long-time behavior in nonlinear evolution equations and general relativity

Dieses Lehrbuch bietet eine Einfuhrung in die Differentialgeometrie auf Faserbundeln. Nach einem Kapitel uber Lie-Gruppen und homogene Raume werden lokal-triviale Faserungen, insbesondere die Hauptfaserbundel und zu ihnen assoziierte Vektorbundel, besprochen. Es folgen die grundlegenden Begriffe der Differentialrechnung auf Faserbundeln: Zusammenhang, Krummung, Parallelverschiebung und kovariante Ableitung. Anschliessend werden die Holonomiegruppen vorgestellt, die zentrale Bedeutung in der Differentialgeometrie haben. Als Anwendungen werden charakteristische Klassen und die Yang-Mills-Gleichung behandelt. Zahlreiche Aufgaben mit Loesungshinweisen helfen, das Gelernte zu vertiefen. Das Buch richtet sich vor allem an Studenten der Mathematik und Physik im Masterstudium. Es stellt mathematische Grundlagen bereit, die in Vorlesungen zur Eichfeldtheorie in der theoretischen und mathematischen Physik Anwendung finden.