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¿Puede el análisis detectar torsión en cohomología?

Tomemos, por ejemplo, la botella de Klein K. Su de Rham cohomology con coeficientes en $\mathbb{R}$ es $\mathbb{R}$ en la dimensión 1, mientras que su singular cohomology con coeficientes en $\mathbb{Z}$ es $\mathbb{Z} \times \mathbb{Z}_2$ en la dimensión 1. En general es cierto que de Rham cohomology ignora la torsión de la parte de la singular cohomology. Esto no es una gran sorpresa ya de Rham cohomology realmente solo le da a las dimensiones de los espacios de soluciones a ciertos inhibidores de la PDE, pero me pregunto si hay alguna otra forma de utilizar directamente la estructura diferenciable de un colector para recuperar la torsión. Siento que debería saber esto, pero ¿qué puedo decir...

Gracias!

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mleykamp Puntos 491

Usted puede calcular el entero (co)homología de grupos de un compacto de colector a partir de una función de Morse $f$ junto con un genérico métrica de Riemann $g$; la métrica entra a través de la (hacia abajo) gradiente de la ecuación de flujo de $$ \frac{d}{dt}x(t)+ \mathrm{grad}_g(f) (x(t)) = 0 $$ para los trazados $x(t)$ en el colector.

Después de elegir el más funciones de Morse y de la métrica, de una manera genérica, se puede recuperar la estructura de anillo, Massey productos, cohomology de operaciones, Reidemeister de torsión, functoriality.

La mejor forma conocida para calcular la cohomology de una Morse función es formar el Morse cochain complejo, generado por los puntos críticos (ver, por ejemplo, Hutchings de notas de la Conferencia en Morse de homología). La dualidad de Poincaré es manifiesto.

De otra manera, debido a Harvey y Lawson, es observar que el complejo de de Rham $\Omega^{\ast}(M)$ se encuentra dentro del complejo de las corrientes $D^\ast(M)$, es decir, la distribución de valores de las formas. El cierre de la $\bar{S}_c$ de la estable colector $S_c$ de un punto crítico de la $c$ de % de $f$ define un Dirac-delta actual $[\bar{S}_c]$. Como $c$ varía, estos abarcan una $\mathbb{Z}$-subcomplejo $S_f^\ast$ de % de $D^*(M)$ cuyo cohomology es, naturalmente, el singular cohomology de $M$.

El segundo enfoque puede ser visto como un "teorema de de Rham sobre los enteros", porque a lo largo de los reales, las inclusiones de $S_f\otimes_{\mathbb{Z}} \mathbb{R}$ e $\Omega^{\ast}_M$ a $D^\ast(M)$ son cuasi-isomorphisms, y el resultado de isomorfismo de $H^{\ast}_{dR}(M)$ con $H^\ast(S_f\otimes_{\mathbb{Z}}\mathbb{R})=H^\ast_{sing}(X;\mathbb{R})$ es el de Rham isomorfismo.

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Zameer Manji Puntos 1213

El teorema de Cheeger - Muller (y los resultados relacionados) le permiten a uno obtener cierto control sobre la torsión en la homología utilizando un análisis del espectro del Laplaciano. Para una aplicación, vea el artículo reciente de Bergeron y Venkatesh (que también contiene una referencia al trabajo de Cheeger y Muller).

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Chris Farmer Puntos 10681

En su ejemplo, la cubierta de orientación es el 2-d torus T. Es una cubierta doble de la botella de Klein con H 1 (T) = R 2 , por lo que la respuesta para este ejemplo es definitivamente sí. Sin embargo, no estoy seguro de si este ejemplo es tan bueno, ya que la torsión aquí viene de la cubierta de orientación que se está conectando.

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