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No-desaparición de formas diferenciales

Deje $M$ ser una variedad diferenciable de dimensión $n$. Si la tangente del paquete es trivial, entonces la cotangente del paquete es trivial, y el exterior de las potencias. En otras palabras, en un parallelizable colector también podemos encontrar en paralelo (y por lo tanto, no desapareciendo) formas diferenciales de cualquier grado a a $n$.

Tengo el "conversar" pregunta. Supongamos que tenemos un mundo de no-desaparición de formulario de grado $k\le n$. ¿Esto implica ninguna condición sobre los paquetes (ya sea la cotangente, o su exterior poderes)?

Lo que si tenemos $n\choose k$ independiente?

Por ejemplo, es claro que si $k=n$ la única condición es que el colector es orientable (¿qué significa esto en términos de paquetes?). Lo que sucede, por el orden genéricos $k$?

Gracias.

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Matt Dawdy Puntos 5479

En general, vamos a $V$ ser real o complejo vector paquete de dimensión $n$. ¿Qué podemos decir acerca de $V$ si se admite $k$ independiente nonvanishing global de las secciones? Esto es equivalente a admitir una división de $V \cong W \oplus \mathbb{R}^k$ resp. $V \cong W \oplus \mathbb{C}^k$, y lo que implica algunas condiciones sobre la característica de las clases. Si $V$ es real, entonces

$$w(V) = w(W)$$

donde $W$ tiene dimensión $n-k$, y por lo tanto el $k$ superior Stiefel-Whitney clases de $w_n(V), \dots w_{n-k+1}(V)$ se desvanecen. Del mismo modo, si $V$ es complejo, entonces

$$c(V) = c(W)$$

y por lo tanto el $k$ la parte superior de las clases de Chern $c_n(V), \dots c_{n-k+1}(V)$ se desvanecen. De hecho, es posible definir el Stiefel-Whitney y las clases de Chern de esta manera, en términos de obstáculos para la admisión de nonvanishing global de las secciones. Si $V$ es una orientada al real vector paquete, incluso cuando $k = 1$ sigue inmediatamente que la clase de Euler se desvanece; por la tangente haces de esto es el de Poincaré–Hopf teorema.

Ahora podemos preguntar, ¿qué ocurre si algún paquete construido a partir de $V$, que en su caso es $\Lambda^k(V^{\ast})$, admite un cierto número de nonvanishing global de las secciones. La respuesta es la misma que la anterior: algún número de la característica principal de las clases de $\Lambda^k(V^{\ast})$ se desvanece. Esto indirectamente implica algo acerca de la característica de las clases de $V$, que se puede expresar la característica clases de $\Lambda^k(V^{\ast})$ en términos de. Voy a explicar cómo hacer esto en general, utilizando el principio de separación de aquí. Más específicamente, podemos decir lo siguiente.

En primer lugar, tenga en cuenta que si $V$ es real, entonces la $V^{\ast} \cong V$, y, en particular, los dos tienen la misma característica de las clases. Si $V$ es complejo,$V^{\ast} \cong \overline{V}$, el conjugado de paquete, que satisface $c_k(V^{\ast}) = (-1)^k c_k(V)$. A partir de ahora voy a hablar sobre el exterior de los poderes de $V$ y no de $V^{\ast}$.

Ahora echemos un vistazo a la parte superior exterior de poderes. Si $V$ es real, entonces

$$w_1(\Lambda^n(V)) = w_1(V)$$

por lo $\Lambda^n(V)$ admite un nonvanishing sección global iff $w_1(V)$ se desvanece iff $V$ es orientable iff su estructura de grupo se reduce de $O(n)$$SO(n)$. Del mismo modo, si $V$ es complejo, entonces

$$c_1(\Lambda^n(V)) = c_1(V)$$

por lo $\Lambda^n(V)$ admite un nonvanishing sección global iff $c_1(V)$ se desvanece iff $V$ es "complejo orientable" iff su estructura de grupo se reduce de $U(n)$$SU(n)$.

Más interesante aún, supongamos $n = 3$ y veamos $\Lambda^2(V)$. A través del principio de separación vamos a escribir $V \cong L_1 \oplus L_2 \oplus L_3$, por lo que el Stiefel-Whitney resp. Chern clases de la primaria simétrica polinomios en la primera Stiefel-Whitney resp. Clases de Chern de la $L_i$; por tanto los reales y los complejos casos de llamar a estos $\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3$. Entonces

$$\Lambda^2(V) \cong L_1 L_2 \oplus L_2 L_3 \oplus L_3 L_1$$

donde para ahorrar espacio he omitido el producto tensor símbolo. Esto nos dice que el Stiefel-Whitney resp. Clases de Chern de $\Lambda^2(V)$ son de la escuela primaria simétrica polinomios en $\alpha_1 + \alpha_2, \alpha_2 + \alpha_3, \alpha_3 + \alpha_1$. Expresando este último en términos de la primera es un ejercicio en el simétrica de la función de la teoría. Al $V$ es real esto le da, si no he hecho un error de cálculo,

$$w_1(\Lambda^2(V)) = 2 w_1(V) = 0$$ $$w_2(\Lambda^2(V)) = w_1(V)^2 + w_2(V)$$ $$w_3(\Lambda^2(V)) = w_1(V) w_2(V) - w_3(V)$$

y del mismo modo al $V$ es complejo esto le da

$$c_1(\Lambda^2(V)) = 2 c_1(V)$$ $$c_2(\Lambda^2(V)) = c_1(V)^2 + c_2(V)$$ $$c_3(\Lambda^2(V)) = c_1(V) c_2(V) - c_3(V).$$

De ahí, por ejemplo, si $V$ es real y $\Lambda^2(V)$ admite un nonvanishing sección global, a continuación,$w_3(V) = w_1(V) w_2(V)$.

Por supuesto, estas características de la clase de argumentos no son la respuesta completa: por ejemplo, dicen muy poco sobre las esferas.

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