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Que cohomology clases son detectados por tori?

Dado un espacio de $X$, estoy buscando una caracterización de las clases de $\alpha \in H^n(X;\bf Q)$ tal que no existe un mapa de $f\colon T^n \to X$ , de modo que $f^{\ast} \alpha$ pares no trivialmente en contra de la clase fundamental de $T^n = (S^1)^n$. Deje que nos denota el subconjunto de estas clases por $T^*(X) \subset H^*(X;\bf Q)$.

Aquí están algunas observaciones que podrían ser de ayuda:

1) Dado que no existe un grado 1 mapa de $T^n \to S^n$, todas las clases que son detectados por la imagen de la Hurewicz $\pi_n(X) \to H_n(X;\bf Q)$ están contenidas en $T_n(X)$. Los ejemplos $X = T^n$ e $X= $ una superficie de género $g > 1, n = 2$ muestran que $T^n(X)$ podría contener más de estas clases, pero no tiene que ser igual a todos los de $H^n(X)$, en general.

2) Hay obstáculos provenientes de la estructura algebraica de $H^{\ast}(X;\bf Q)$, por ejemplo la observación anterior acerca de la clase fundamental de la mayor género de las superficies puede ser probado de esta manera.

3) Una aplicación de Gromov del hyperbolization técnica muestra que cada cohomology de la clase puede ser detectado por algunos asféricas colector. La pregunta es para cuando un toro obras.

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Brennan Puntos 4532

Prefiero trabajar en la homología (con coeficientes de $\mathbb{Q}$ todas partes). Voy a decir que una clase $x\in H_k(X)$ es básicamente toral si hay un mapa de $f\colon T^k\to X$ el envío de la clase fundamental de $T^k$ a $x$. Voy a decir que $x$ es toral si es una combinación lineal de, básicamente, toral de clases, y voy a escribir $T_*(X)$ para el grupo de toral de clases. Esto es claramente un subfunctor de $H_*(X)$, e $T^*(X)$ es el complemento de la aniquilador de $T_*(X)$. Voy a decir que $X$ es toral si $T_*(X)=H_*(X)$. Es fácil ver que $T^n$ es toral y, por tanto, $T_*(X)$ es la suma de las imágenes de $f_*(H_*(T^n))$ de todos los mapas $f\colon T^n\to X$. Esto deja claro que el $T_*(X)$ es un subcoalgebra de $H_*(X)$, y también que $T_*(X\times Y)$ contiene $T_*(X)\otimes T_*(Y)$. De esto se sigue que la clase de toral de los espacios es cerrado bajo de los productos. También es fácilmente visible a ser cerrada bajo uniones disjuntas. También, si $f\colon X\to Y$ e $X$ es toral y $f_*\colon H_*(X)\to H_*(Y)$ es surjective, a continuación, $Y$ es toral. Mediante esto podemos ver que la clase de toral de los espacios es cerrado bajo las cuñas y aplastar a los productos.

Tenga en cuenta también que si $G$ está conectado a un grupo Mentira y $T$ es un toro maximal en un máximo compacto subgrupo de $G$, entonces la inclusión $i\colon T\to G$ da un surjection racional de homología de grupos. De ello se sigue que todos conectados Mentira grupos toral, y la conectividad de restricción se elimina fácilmente.

Siguiente, hay un $H_*$-epimorphism $T^n\to S^n$, por lo que las esferas son toral, de modo que los productos de las esferas son toral.

Ahora vamos a $X$ ser conectado a un toral de espacio. Utilizando el James de la construcción, vemos que hay una familia de mapas de $X^k\to\Omega\Sigma X$ conjuntamente surjective en la homología, por lo $\Omega\Sigma X$ es de nuevo toral. Hay un mapa estándar $\Omega\Sigma S^2\to\mathbb{C}P^\infty$ que da un isomorfismo en racional de homología, de modo que el espacio $\mathbb{C}P^\infty=BU(1)$ es toral. De ello se deduce que para cualquier $n$ el espacio $BT^n=BU(1)^n$ es toral. Considerando la máxima tori de nuevo, vemos que $BG$ es toral para cualquier connnected Mentira grupo $G$. En particular, el infinito Grassmannian $BU(n)=\text{Grass}_n(\mathbb{C}^\infty)$ es toral.

Ahora supongamos que $X$ es toral y que $Y$ es un homológica $d$-esqueleto de la $X$, lo que significa que $Y$ es $d$-esqueleto con respecto a algunas de las CW estructura y que el mapa de $i_*\colon H_*(Y)\to H_*(X)$ es inyectiva. Si $y\in H_k(Y)$ luego wlog $k\leq d$ y podemos expresar $i_*(y)$ como una combinación lineal de términos llevado por los mapas de $f_j\colon T^k\to X$. Todos estos mapas $f_j$ puede ser deformada para que aterrizan en $Y$, y el uso de esto, vemos que la $y$ es toral. Como $y$ era arbitraria, podemos deducir que $Y$ es toral. En particular, podemos tomar $X=\mathbb{C}P^\infty$ a ver que el espacio $\mathbb{C}P^m=\text{Grass}_1(\mathbb{C}^{m+1})=U(m+1)/(U(1)\times U(m))$ es toral. Me imagino que todos los espacios homogéneos $G/H$ (con $G$ un compacto de Lie del grupo y $H$ un subgrupo cerrado) son toral, pero no me vea de inmediato una prueba. Esto incluiría el finito Grassmannians $G_k(\mathbb{C}^m)$ por ejemplo. Tóricas de variedades sería otro interesante caso de prueba.

Ahora vamos a $X$ ser conectado a un bucle infinito espacio, por lo $X\simeq\Omega^\infty T$ para algunos $0$-conectado espectro de $T$. Por norma argumentos en estable homotopy, podemos elegir una cuña de esferas $W$ y un mapa de la $f\colon W\to T$ que da un isomorfismo $\pi_*(W)\otimes\mathbb{Q}\to\pi_*(T)\otimes\mathbb{Q}$, o, equivalentemente, un isomorfismo $H_*(W)\to H_*(T)$. Esto le da un mapa del espacio de $Y=\Omega^\infty W$ a $X$ que es surjective racional de homología. Ahora $Y$ es filtrada colimit finito de productos de los espacios de la forma $QS^{2n+1}$ o $QS^{2n+2}$. Hay $H_*$-epimorphisms $S^{2n+1}\to QS^{2n+1}$ e $\Omega\Sigma S^{2n+2}\to QS^{2n+2}$, y el uso de estos vemos que $Y$ es toral, y por lo tanto que $X$ es toral. De nuevo, la conectividad de restricción se elimina fácilmente.

Para un ejemplo interesante en la dirección opuesta, me gustaría considerar el espacio de configuración $F_n\mathbb{C}$ de $n$-tuplas de distintos puntos en $\mathbb{C}$. Hay un conocido cálculo de la cohomology: se ha generadores $a_{pq}\in H^1$ para $1\leq p,q\leq n$ sujeto a $a_{pp}=0$ e $a_{pq}=a_{qp}$ e $a_{pq}^2=0$ e $a_{pq}a_{qr}+a_{qr}a_{rp}+a_{rp}a_{pq}=0$. El espacio también puede ser descrito como $B\Gamma_n$, donde $\Gamma_n$ es la trenza de grupo en $n$ cadenas, por lo $[T^k,F_n\mathbb{C}]=\text{Hom}(\mathbb{Z}^k,\Gamma_n)/\text{conjugacy}$. A partir de esto probablemente puede trabajar $T_*(F_n\mathbb{C})$ y a demostrar que esto no es igual a $H_*(F_n\mathbb{C})$ cuando $n>2$, pero no estoy seguro de los detalles. Otros grupos discretos, tales como la asignación de los grupos de la clase, automorfismos de libre grupos y $GL_n(\mathbb{Z})$ también puede ser interesante de casos de prueba. La pregunta menciona compacto orientado a las superficies, que también puede ser visto como la clasificación de los espacios de los grupos discretos.

A lo largo de la misma línea, se describen $T^n\vee T^n$ como $B(\mathbb{Z}^n*\mathbb{Z}^n)$ (donde $*$ denota producto libre de grupos). Como el producto libre es altamente no-conmutativa, no hay tantos homomorphisms $\mathbb{Z}^m\to\mathbb{Z}^n*\mathbb{Z}^n$. Con esto, creo que podemos demostrar que la suma de las dos clases superiores en $H_n(T^n\vee T^n)$ es, básicamente, no toral, por lo que no conseguimos una buena teoría de la restricción para el básicamente toral caso.

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