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Conexión ruta de Van Kampen Teorema

En la página 17 de este pdf, http://www.math.uchicago.edu/~mayo/CONCISO/ConciseRevised.pdf, la Van Kampen Teorema está demostrado.

Que es lo que se demuestra que para cualquier cobertura de un espacio de $X$ por una familia de abrir la ruta de acceso conectado subconjuntos $\lbrace U_i\rbrace$ cerrado bajo intersecciones finitas, entonces el fundamental groupoid $\pi(X) =$ colim ${\pi(U_i)}$ Donde la categoría de la $U$ es el ${\pi(U_i)}$ como objetos y las inclusiones $U_i \subset U_j$ como flechas.

Ahora el teorema está demostrado por mostrar que el requerido universal propiedad está satisfecho, que es que, dado cualquier groupoid $G$ con la familia de los mapas de $f_{U_i}:\pi(U_i) \to G$ de manera tal que el asociado diagrama de desplazamientos (que es que si $U_i \subset U_j$ tenemos $f_{U_j}|_{U_i} = f_{U_i}$) podemos encontrar una única familia de mapas de $f^*: \pi(X) \to G$ tal que $f^*|_{\pi(U_I)} = f_{U_i}$.

Para $a\in U_j$ podemos definir $f^*(a) = f_{U_j}(a)$. Obviamente, esta es única y está bien definida porque si $a \in U_j, U_k$ tenemos $a \in {U_j \cap U_k}$$f_{U_j}|_{U_j \cap U_k} = f_{U_k}|_{U_j \cap U_k}$.

Por un camino de $\phi: x \to y$ con $x, y \in X$, $f$ está cubierto por la U y por lo tanto tiene un número finito de subcovering $\lbrace U_i\rbrace$. Ahora denotar la restricción de que nuestro camino un camino en $U_i$ $\phi_i$. Parece celar que podemos encontrar adecuada de los extremos para hacer esto. Podemos entonces definir $f([\phi])$ a ser el compuesto de todos los $\phi_i$.

Creo que puedo entender por qué los pasos reales en la prueba son válidos, pero el teorema parece exigir que los conjuntos se trate de ruta de acceso conectados, a pesar de que en ningún punto de la prueba real emplea este. Puede alguien por favor tratar de explicar lo que parte de que la prueba no es válida si el $\lbrace U_i\rbrace$ involucrados no están ruta de acceso conectado? ¿Por qué no el mapa construido todavía funcionan?

4voto

Suma Puntos 11966

Creo que tienes razón en señalar que la prueba de la grupoid versión del teorema sigue siendo válido incluso después de soltar ruta de acceso-conexión supuestos.

Sin embargo, en la mayoría de los algebraica de los libros de texto Van Kampen teorema se expresa en términos fundamentales de los grupos y, de hecho, esto es también lo que Pedro hace en la página siguiente. Aquí el camino-conectividad es fundamental, ya que uno quiere que el fundamental grupoids de los bloques abiertos en la cubierta a ser el equivalente a los grupos fundamentales (visto como categorías). Esta es una posible explicación de este innecesariamente fuerte suposición dada ya en el grupoid versión.

2voto

Tsundoku Puntos 1953

La versión general de la Seifert-van Kampen teorema implica la fundamental groupoid $\pi_1(X,A)$ sobre un conjunto $A$ de los puntos de base, y para mayor comodidad podemos hacer que este las clases de las rutas en las $X$ que unen los puntos de $A \cap X$. Su declaración se da en este stackexchange respuesta. Implica una cubierta de $\mathcal U$ $X$ por la apertura de los conjuntos, y la conectividad de la condición es que $A$ cumple cada componente de la ruta de cada una de las $1,2,3$veces la intersección de los conjuntos de la cubierta. Ver también este artículo para una prueba que va directamente para el caso general, y tiene la ventaja de la generalización a dimensiones superiores.

La respuesta a la pregunta es que si $A=X$ luego de que la conectividad condición está satisfecho automáticamente, y la prueba de que el caso se vuelve muy simple.

A continuación, es un negocio muy deducir el caso general de este caso, y Pedro se refiere solamente al caso de $A$ es un punto único, evitando así una conclusión que implican groupoids. Mi propio punto de vista, y Grothendieck acordado, consulte esta página web, es que el teorema es realmente fundamental groupoids en un conjunto de puntos de base; además yo sostenga que la mayoría de $1$-dimensiones homotopy teoría, como la anterior, cubriendo los espacios, y la órbita de los espacios, se expresa mejor en términos de groupoids en lugar de los grupos. Pedro es un paso en esta dirección para cubrir espacios.

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