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Característica de las clases de la esfera de paquetes de más de esferas en términos de funciones de embrague

Estoy tratando de comprender Milnor de la prueba de la existencia de exóticos 7-esferas.

Milnor encuentra con sus ejemplos, de los $S^{3}$ paquetes de más de $S^{4}$ (con estructura de grupo $SO(4)$ ). Un paquete puede ser descrito de la siguiente manera:

Dado $M$, $S^{3}$ paquete de más de $S^{4}$, si nos restringimos $M$ a la del norte (o sur) hemisferio de $S^{4}$, se debe trivializar ya que cada hemisferio es contráctiles. Por lo tanto, podemos construir $M$ especificando, para cada punto de $p$ $S^{3}$ = ecuador de $S^{4}$ = intersección de los hemisferios norte y sur, un elemento de $SO(4)$ pegamentos $p\times S^{3}$ en el hemisferio norte a $p\times S^{3}$ en el hemisferio sur.

De esta forma se define una función de $f:S^{3}\rightarrow SO(4)$, lo que se conoce como el embrague de la función de $M$. Por costumbre, el haz de fibras teoría, el isomorfismo tipo de $M$ sólo depende de la homotopy clase de $f$.

$SO(4)$ es el doble cubierto por $S^3\times S^3$, y, por tanto,$\pi_3(SO(4)) = \mathbb{Z}\oplus\mathbb{Z}$. Por lo tanto, $f$ es realmente determinado (al menos, hasta homotopy) por un par ordenado de números enteros (i,j).

Ahora, como los paquetes tienen estructura de grupo $SO(4)$, tiene sentido hablar de la Pontryagin clases de $M$. En Milnor de la prueba de la existencia de esferas exóticas, él necesita para argumentar que $p_1(M) = \pm 2(i-j)$. Su primer paso en este argumento es que "claramente $p_1(M)$ es una función lineal de $i$$j$."

ES claro para mí que el Pontragin clases asociadas a $(ni, nj)$ $n\in \mathbb{Z}$ dependen linealmente de $n$. Para que, si dejamos $N_{i,j}$ denotar el principal $SO(4)$ paquete de más de $S^{4}$ correspondiente a$(i,j)$, $N_{ni,nj}$ es claramente obtiene como la retirada de $N_{i,j}$ a través de un grado $n$ mapa de $S^{4}$ a sí mismo.

Sin embargo, no es claro para mí por qué el $p_1(M)$ es aditivo en la $(i,j)$. Me estoy perdiendo algo simple?

Y mientras estamos hablando, es más verdadero? Esto es, Para cualquier esfera de paquete a través de una esfera, digamos, $S^{k}\rightarrow E\rightarrow S^{n}$, si alguna característica de las clases de Pontryagin, Stiefel-Whitney, Euler) ser lineal en términos de la agarrando la función?

Por ejemplo, podemos pensar en $p_1$ como un mapa de $\pi_{n-1}(SO(k+1))\rightarrow H^{4}(S^{n})$. Es este mapa un homomorphism? ¿Y para la otra característica de las clases?

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John Topley Puntos 58789

Hay una manera de explicar que es similar a lo que usted dijo acerca de la multiplicación por $n$.

Deje $G$ ser una Mentira grupo y deje $f_1$ $f_2$ ser cualquiera de los dos agarrando las funciones que describen $G$-paquetes de $E_1$$E_2$$S^n$. Supongamos que $f_1$ $f_2$ está de acuerdo en un punto base del $S^{n-1}$. Deje $c$ ser algunas características de la clase de $G$-paquetes de grado $n$; podría incluso ser una taza de producto de estándar de las clases de Chern o Pontryagin o lo que sea. Deje $f_3$ ser la combinación de $f_1$ $f_2$ en el punto de unión de $S^{n-1} \vee S^{n-1}$. Es el embrague función de un paquete de $E_3$ sobre la suspensión de la $\Sigma(S^{n-1} \vee S^{n-1})$, que es la unión de dos $n$-esferas a lo largo de un intervalo y por lo tanto homotopy equivalente a $S^n \vee S^n$.

Si usted defina $c$ a la antigua usanza por obstrucciones, o la forma más moderna por pullbacks de la clasificación de los espacios, es fácil argumentar que $c(E_3) = c(E_1) \oplus c(E_2)$. I. e., es sólo el par ordenado de las características de las clases de sus partes. Ahora, además de en $\pi_n$ es modelada por un mapa de $S^n \to S^n \vee S^n$, y los inducidos por el mapa de la $H^n$ es de $a \oplus b$$a+b$. (Su generalizada pregunta acerca de la $H^k(S^n)$ es, por supuesto, no trivial, sólo al $k=n$.)


Una más corta, más moderno resumen de la misma historia es como sigue. El $X$ es un espacio de y $LX$ es su bucle espacio, a continuación,$\pi_{n-1}(LX) \cong \pi_n(X)$. El bucle en el espacio de la clasificación de espacio $B_G$ es homotopy equivalente a $G$ sí, por lo $\pi_{n-1}(G) \cong \pi_n(B_G)$. Una característica de la clase de grado $n$ es cualquier cohomology de clase en $H^n(B_G)$. La linealidad que Milnor utiliza es la transpuesta forma de que el hecho de que el Hurewicz homomorphism $\pi_n(B_G) \to H_n(B_G)$ es lineal. (Si desea ampliar esta más explícitamente, no es realmente diferente de lo que digo arriba.)

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