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¿Qué es exactamente el soporte de un ciclo y qué se intuye para que sea cerrado (homología de Borel-Moore)?

La homología de Borel-Moore se denomina a menudo homología con soporte cerrado, sin embargo, no me queda claro de las dos definiciones que utilizo (a través de cadenas localmente finitas, y a través de la dualidad de Poincaré) cómo se deduce esto. En particular, ¿qué es el soporte de un ciclo en homología, y cómo se cierra?

Creo que lo he visto en el contexto de la definición vía cohomología de gavilla, pero me gustaría evitar todo eso si es posible. También he visto cohomología con soporte compacto, pero el soporte de un cociclo me parece más intuitivo que cualquier posible definición del soporte de un ciclo. Incluso pasando por la dualidad, las restricciones resultantes no tienen ningún sentido intuitivo para mí. Una definición aquí y una breve explicación de la geometría/imagen que hay detrás sería una buena respuesta.

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Roland Puntos 1539

Si se piensa en la homología singular, entonces el soporte es bastante fácil de entender : para una cadena $\sum n_i\sigma_i$ donde el $n_i$ son enteros no nulos, el soporte es simplemente la unión de las imágenes de $\sigma_i$ . Ahora bien, como los símiles estándar son compactos, también lo son sus imágenes y, por tanto, una unión finita. Se deduce que el soporte de un ciclo en homología simplicial es compacto. Nótese, sin embargo, que el soporte de dos ciclos homólogos no es necesariamente idéntico.

Lo mismo ocurre con los ciclos Borel-Moore. Es la unión de las imágenes de todos los simplex. El hecho de que sea localmente finito implica que el soporte es cerrado, pero no necesariamente compacto.

En cuanto a la terminología, la homología de Borel-Moore se llama a veces homología con soporte compacto. Esta terminología histórica es errónea, en realidad se trata de la homología habitual que tiene soporte compacto. Esto queda claro con la noción de soporte anterior, pero también a la luz de la dualidad de Poincaré. En efecto, se tienen isomorfismos $H_i(X)\simeq H^{d-i}_c(X)$ y $H_i^{BM}(X)\simeq H^{d-i}(X)$ que también muestra que la homología tiene soporte compacto (ya que es isomorfa a la cohomología con soporte compacto) y la homología de Borel-Moore tiene soporte no compacto (ya que es isomorfa a la cohomología). También tiene pares de intersección $$H_i\otimes H^j\to H_{i-j}$$ $$H_i^{BM}\otimes H^j\to H_{i-j}^{BM}$$ $$H_i^{BM}\otimes H^j_c\to H_{i-j}$$ $$H_i\otimes H^j_c\to H_{i-j}$$ Puedes ver que la intersección de algo (ciclo o cociclo) compacto con algo no compacto da un ciclo compacto como se esperaba (ver el tercero por ejemplo). Sólo dos dan lugar a un emparejamiento perfecto: el primero y el tercero, es decir, cuando emparejamos algo compacto con algo no compacto. Esto es bien conocido en el análisis funcional.

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