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¿Cómo se definen las funciones diferenciables en las variedades?

Tengo una pregunta sobre la definición de funciones diferenciables en los colectores. ¿Por qué no basta con un atlas del colector para definir la diferenciabilidad de una función mediante la carta local? ¿Por qué es necesario el atlas máximo, que contiene el atlas original + todos los compatibles con él? Toda la literatura introductoria que he leído sobre este tema toca este tema, pero no entiendo por qué.

Kossinki:

Para nuestro propósito, que es definir funciones diferenciables, dos atlas diferentes atlas pueden dar el mismo resultado. Ciertamente lo harán si son compatibles en el sentido de que su unión es un atlas. Esta relación de compatibilidad es una relación de equivalencia; por lo tanto, todo atlas está contenido en uno máximo: la unión de todos los atlas compatibles con él.

PennU Differential Geometry script:

Debemos asegurarnos de que tenemos suficientes gráficos para llevar a cabo nuestro programa de generalización del cálculo en $\mathbb{R}^n$ a los colectores. Para ello, debemos ser capaces de añadir nuevos gráficos siempre que necesario siempre que sean coherentes con los gráficos anteriores de un atlas existente.

Estaría agradecido si alguien pudiera aclararme.

Saludos cordiales.

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Lars Truijens Puntos 24005

Un atlas es suficiente. Se puede definir un colector como un espacio topológico junto con un atlas particular.

Pero el mismo espacio topológico con otro atlas sería entonces, estrictamente hablando, otro colector, lo que se sentiría mal si los dos atlas son compatibles. Así que o bien se relaja la definición de colector para que sea un clase de equivalencia de lo que antes llamabais variedades (siendo la relación de equivalencia la compatibilidad de atlas), o bien exigís en la definición que el atlas sea el máximo uno.

En la práctica, sólo se da un atlas particular de todos modos, ya que define de forma única el atlas máximo.

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