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Dos superficies hiperbólicas correspondientes para conjugar grupos de Fuchsian son isométricas

Tengo una pregunta básica :

a) Supongamos $\gamma $ $ \gamma' $ ser conjugado Fuchsian grupos que actúan libremente y correctamente de forma discontinua en la mitad superior del plano-H para producir dos superficies de Riemann $ S $$S'$. ¿Cómo podemos demostrar que $S$ $S$ son isométrica ? Una respuesta detallada se agradece .Necesito tener a $S$ $S'$ cerrado para esta pregunta ?

Yo estaba tratando de enviar la equivalencia de la clase $ [\gamma(z) ] $$S$$[\delta\gamma\delta^-1] $. Tendría que trabajar ?

b) También, ¿cómo podemos demostrar que dos superficies hiperbólicas ( de nuevo, ¿necesitamos cerrado superficies ) son isométrica por $f$ implica que el levante $\tilde{f}$ $f$ es una isometría ( obviamente es una isometría local, pero ¿por qué es bijective,es decir, tiene un inverso ) de la mitad superior del plano de $H$ ? Es el resultado cierto para arbitrario de los cocientes de los diferenciales de los colectores y diffeomorphism de cocientes en lugar de isometría ? Gracias !

6voto

Damir Yumakaev Puntos 36

Como $\gamma$ se utiliza generalmente para las curvas, voy a estar usando $\Gamma$ $\Gamma'$ para el fuschian grupos y $p$ $p'$ el correspondiente cubriendo los mapas.

a) Dejar que los dos grupos se conjugado por una función de $h$ i.e $h\Gamma h^{-1}= \Gamma'$. Definir $f(x)=h(y)$ algunos $y\in p^{-1}(x)$. Vamos a comprobar que esto está bien definido. Que se debe comprobar la $p(y)=p(y')$ $p'(h(y))=p'(h(y'))$. $p(y)=p(y')$ implica que $y'=g(y)$ para algunos $g\in \Gamma$. $h\circ g\circ h^{-1} = g'\in \Gamma'$ lo que implica que $h\circ g = g^{-1}\circ h$. $h(y')=h(g(y))=g'(h(y))$ por lo tanto $p'(h(y))=p'(h(y'))$.

Este mapa es claramente un local de isometría. La suposición de que $f$ es ni inyectiva(surjective) implicará una declaración similar para $h$, una contradicción. Por lo tanto $f$ es bijective.


Para probar la parte b) voy a utilizar los siguientes resultados estándar de cubrir el espacio de la teoría(c.f Hatcher: topología Algebraica)

1) Para un punto fijo $z_0\in p^{-1}(x_0)$ ($p$ es la parte que cubre el mapa) el conjunto de $\Gamma$ corresponde uno a uno a $p^{-1}(x_0)$ través $g\in\Gamma\leftrightarrow g(z_0)\in p^{-1}(x_0)$.

2) Para un punto fijo $z_0\in p^{-1}(x_0)$ el grupo de la cubierta transformaciones $\Gamma$ $\pi_1(\mathbb{H}/\Gamma,x_0)$ son isomorfos. El isomorfismo es: un elemento $\gamma\in \pi_1(\mathbb{H}/\Gamma,x_0)$ es enviado a la cubierta de transformación tal que $z_0\mapsto \tilde{\gamma}(1)$.($\tilde{\gamma}$ denota el ascensor de $\gamma$).


b)Si $S$ $S'$ son isométrica, la isometría se $f$. Revisión de los puntos de $x_0\in S$, $y_0\in p^{-1}(x_0)$, $x_1\in S'$ y $y_1\in p'^{-1}(x_1)$. Esto induce un mapa de $\tilde{f}$ $\mathbb{H}$ a sí mismo de la siguiente manera: Considere cualquier punto de $y\in \mathbb{H}$ y tome una curva de $\gamma\in \pi_1(S,x_0)$ de manera tal que la elevación de partida en $y_0$ termina en $y$. Definir $\tilde{f}(y):= \tilde{\alpha}(1))$ donde $\alpha = f\circ \gamma$. Esto, claramente, un local isometría como usted dijo. Voy a demostrar que es bijective también.

Primero voy a demostrar que es inyectiva. Supongamos $\tilde{f}(z)=\tilde{f}(z')=y$. Deje $p(z)=x$ $\tilde{\gamma}$ ser cualquier curva de$z$$z'$$\gamma:= \tilde{\gamma}$. Ahora, $f(\gamma)\in \pi_1(S',f(x))$ $\tilde{f(\gamma)}$ empieza y termina en $y$ por lo tanto $f{(\gamma)}$ es la identidad en $\pi_1(S',f(x))$. Pero un homeomorphism entre dos espacios induce un isomorfismo entre sus grupos fundamentales. Por lo tanto $\gamma$ tiene que ser de identidad, lo que implica que $x=x'$.

Surjectivity:Considere una $y\in \mathbb{H}$. Si $x=p'(y)$ entonces existe al menos un $y'\in p^{-1}(x)$ tal que $y'=\tilde{f}(z)$ algunos $z$, ya que de lo contrario $x$ no va a ser la imagen de $f$. Arreglar esto $y'$. Tomar un elemento $\gamma'\in\pi_1(S',x)$ tal que $\tilde{\gamma'}(1)=y$. Si $\gamma$ se define como $f^{-1}(\gamma')$$\tilde{f}(\tilde{\gamma}(1))=y$.


Perdón si he hecho algún tonto error.

3voto

merriam Puntos 67

He aquí ideas para ayudarle a empezar.

1) Si los dos grupos de $\Gamma$ $\Gamma'$ son conjugado por una isometría de la mitad superior del plano, entonces usted puede utilizar que, dada isometría para definir una isometría de los cocientes.

2) Por otro lado, el uso de algunos cubrir el espacio de la teoría, una isometría de los cocientes levanta a una conjugacy de los grupos de la cubierta. Por ejemplo, puede utilizar la elevación de la propiedad para la cobertura de los mapas (ver esta página en la cobertura de espacios).

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