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Ejemplos de propiedades globales que don ' t surgen de conocimiento local

Deje $M$ ser un suave colector. Como un ejemplo de una propiedad global que surge a partir de datos locales sabemos que si $(M,g)$ es una superficie compacta, sin límite luego de Euler característica está dada por $$ 2\pi \, \chi(M) = \int_M K_p \; dA $$ donde $dA$ es el Área del elemento asociado a $g$ $K_p$ es el escalar de curvatura en un punto de $p \in M$ (Gauss-Bonnet).

Por otro lado hay propiedades globales que no surgen en esto de la moda, es decir, que no surgen de propiedades locales solo. Por ejemplo, el uniforme de la continuidad no se puede deducir de continuidad en cada punto del dominio de una función.

Estoy interesado en los ejemplos de la geometría diferencial, yo.e ejemplos en donde las propiedades globales no surgen de propiedades locales solo. Sería la orientación de servir como un buen ejemplo, o son mejores o más interesantes ?

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Matt Dawdy Puntos 5479

Un ejemplo simple es fronteridad: no se puede deducir que una función está delimitada basado sólo en su comportamiento local. Dicho de otra forma, el presheaf de funciones acotadas no es en general una gavilla.

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Tomas Dabasinskas Puntos 41

La orientación es un buen ejemplo que usted ha mencionado. Algo relacionado con el ejemplo es la diferencia entre un cerrado y un exacto diferencial $k$-forma. El primero es local, pero el último es global; por ejemplo, el 1-formulario de $d\theta$ sobre el círculo unitario es fácilmente visible a ser cerrado de forma local, pero a ver que no es exacto que uno necesita para tomar una integral. Stokes teorema de formas diferenciales es una generalización de este ejemplo.

Una interesante perspectiva sobre el local/global dicotomía es proporcionada por Abraham Robinson marco. De aquí resulta que ciertas propiedades que parecen ser de naturaleza global, desde el punto de vista de los reales $\mathbb{R}$ a comportarse como objetos locales cuando se ve desde la perspectiva de la hyperreals ${}^{\ast}\mathbb{R}$.

Un ejemplo es el uniforme de la continuidad que usted ha mencionado. Una función real $f$ es uniformemente continua en a $\mathbb{R}$ si y sólo si su extensión natural es continua en cada punto de ${}^{\ast}\mathbb{R}$. Aquí S-la continuidad es una propiedad local, pero sirve para caracterizar una propiedad global de una función real.

Otro buen ejemplo en este contexto es la delta de Dirac "función". Esto es generalmente interpretado en términos de Schwartzian distribuciones, y por supuesto a los físicos " descripción de la función con los valores locales (infinito en el origen, cero en otro lugar, integral total $1$) es de ingenuos. Resulta que en Robinson marco de que exista un (interna) de la función con los valores locales, tales que, cuando se integran en contra de una función continua $f$, se producirá el valor de la función en $0$. Este es otro ejemplo de una propiedad piensa generalmente para ser global, que resulta ser local en una estructura extendida.

3voto

Emilio Novati Puntos 15832

Si tenemos la intención como locales a la propiedad una propiedad que puede ser deducido de una vecindad de un punto dado, que a mí me parece que en tu ejemplo está utilizando (implícitamente) una propiedad global, es decir, el hecho de que el colector es compacto (que yo sepa esta propiedad no puede ser deducido a nivel local).

En este sentido, como un ejemplo clásico de dos colectores localmente diffeomorphic pero con diferentes propiedades globales que usted puede pensar en una plaza en $\mathbb{R}^2$ con los lados opuestos identificado (un plano toro) que a nivel local aparece como una tv de $\mathbb{R}^2$ espacio, pero tiene lazos que no son nulos-hopotopic.

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zyx Puntos 20965

Un buen montón de topología puede hacerse localmente. El artículo de Gelfand y Tsygan, Localización de invariantes topológicos, tiene una construcción general de lo que puede venir de un método de integración de cantidades locales. También algo de homotopía racional, que se puede construir (una la Sullivan) de formas diferenciales. Índice de operadores elípticos es muy famoso y otro ejemplo.

2voto

Steven Lu Puntos 866

Conexión simple es un muy simple (lo siento por el mal juego de palabras) ejemplo.

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