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(geométrica/intuitivo) interpretación de ext

En mi trabajo actual tengo que lidiar mucho con ext-grupos (de los módulos). Me siento un poco que esté familiarizado con el formalismo, por ejemplo, la conexión entre la n-ésima de extensiones y ext. Pero no tengo un sentimiento sobre el sentido de la $Ext$. Hay una informal/intuitivo (geométrica) interpretación de $Ext(M,N) $ en términos de Morfismos $M \to N$?

Por ejemplo, ¿hasta qué punto es la siguiente interpretación lejos de estar a la derecha?

Considere la posibilidad de una resolución libre de $\cdots \to F_n \to \cdots \to F_1 \to F_0 \to M$$M$, $Ext^i(M,N)$ me dice algo acerca de los morfismos en la i-ésima sicigias $M_i$? e.g consiste en $Ext^1(M,N)$ de los morfismos de que el módulo generado por las relaciones de los generadores de $M$ modulo aquellos que provienen de la trivial relaciones?

Estoy principalmente interesado en el caso de $\mathcal{O}_X$-Módulos para (tóricas) variedades o $\mathbb{C}[S]$-Álgebras para un semi-grupos $S$.

saludos cordiales, Johannes

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Tao Zhyn Puntos 1036

Como se mencionó en la MO, este http://www.math.wayne.edu/~isaksen/Expositivas/transporte.pdf da un maravilloso punto de vista de la primaria.

Tengo otra explicación simple de usar matrices de forma explícita que muestra por qué cocycles surgir.

Supongamos que consideramos que las representaciones de un grupo de $G$ sobre un campo $K$. Supongamos que tenemos dos representaciones tridimensionales $\chi_1,\chi_2$ (también conocido como "caracteres"). Nos gustaría encontrar extensiones de $\chi_2$$\chi_1$, es decir, representaciones de $V$ que hay una secuencia exacta $$1 \to \chi_1 \to V \to \chi_2 \to 1.$$

Ahora $V$ automáticamente en dos dimensiones (más de $K$), por lo que podemos escribir la representación como $\rho:G \to \mathrm{GL}_2(K)$. Elegir una base adaptada para el subespacio $\chi_1$, por lo que el $\rho(g)$ $g \in G$ tiene una representación de la matriz de $$ \begin{pmatrix} \chi_1(g) & f(g)\\ 0 & \chi_2(g) \end{pmatrix}$$

donde $f$ es algo de la función $G \to K$. Observe que si $f$ es siempre cero, $V$ es el trivial de la extensión (es decir, el producto de las dos representaciones tridimensionales), y por el contrario, si $V$ es trivial y, a continuación, elegir una base adecuada hace que la función $f$ igual a $0$. En otras palabras, esta parte superior derecha de la matriz de entrada gobierna la no trivialidad de la extensión.

Ahora, el hecho de que $\rho(gh)=\rho(g)\rho(h)$ implica que $$ \begin{pmatrix} \chi_1(gh) & f(gh)\\ 0 & \chi_2(gh) \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \chi_1(g) & f(g)\\ 0 & \chi_2(g) \end{pmatrix} \begin{pmatrix} \chi_1(h) & f(h)\\ 0 & \chi_2(h) \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \chi_1(gh) & \chi_1(g)f(h)+\chi_2(h)f(g)\\ 0 & \chi_2(gh) \end{pmatrix} $$

Por lo tanto, $f(gh)= \chi_1(g)f(h)+\chi_2(h)f(g)$. Uno puede (y debe) piense en esto como una cocycle condición para este mapa $G \to K$.

En particular, si $\chi_1=\chi_2=1$, $f$ es un homomorphism $G \to K$.

Intuitivamente, esto explica por qué las representaciones de un grupo finito sobre un campo de características de primer orden de lo finito grupo debe ser semisimple; la única homomorphisms de que finito de grupo para el grupo aditivo del campo son triviales.

Ejercicio: Piense en cómo un isomorfismo entre dos extensiones da un coboundary haciendo que las dos cocycles cohomologous.

Tenga en cuenta que uno puede cocinar cocycles arbitrarias finito-dimensional de las representaciones; la estructura de bloque se verá un poco diferente. Si examinamos $\mathrm{Ext}(K,M)$ donde $K$ es la trivial dimensiones de la representación y de la $M$ tiene el grado $m$, una prórroga será una representación de $G$ a $(m+1) \times (m+1)$ matrices, con un bloque de $m$ en la parte superior izquierda correspondiente a $M$. El "superior derecha" va a ser una columna de longitud $m$. En este sentido, el objetivo de la asignación de $G$ debe ser en $M$. De hecho, esta es una cocycle para el primer grupo cohomology de $M$. Más en general, una cocycle para un elemento de $\mathrm{Ext}^1(N,M)$ es un mapa de $G$ a $\mathrm{Hom}_K(N,M)$. Esto tiene sentido, porque si $N$ tiene el grado $n$, luego la parte superior-derecha de la entrada debe ser una $m \times n$ matriz, que debe representar un elemento de $\mathrm{Hom}_K(N,M)$.

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Alex Puntos 1358

"Hay una informal/intuitivo (geométrica) interpretación de $\text{Ext}(M,N)$ en términos de Morfismos $M \longrightarrow N$?"

Existe una interpretación de $\operatorname{Ext}$ grupos exactamente como algún tipo de morfismos $M \to N$. Para ello se considere en su lugar de abelian categoría $A$ (de los módulos o gavillas de módulos) que se derivan de la categoría $D(A)$, luego $$ \text{Ext}^i(M,N)=\text{Hom}_{D(A)}(M,N[i]). $$ Esto no es más que la interpretación de $\operatorname{Ext}$ en términos de resoluciones, pero a veces puede simplifica los cálculos (por ejemplo, definición del producto, es obvio) y se ve (al menos para mí) como una manera más conceptual definición clara.

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Mr Rowing Puntos 54

Usted pregunte específicamente sobre Ext en términos de syzygies. Considere la posibilidad de módulos sobre un anillo de $R$, vamos a $F_* \to M$ ser una resolución proyectiva con diferencial $d_*$, escribir $\Omega^n (M)$ $n$th sicigias $\ker d_{n-1}$ en la presente resolución. Entonces $$\operatorname{Ext}_R^n(M,N) \cong \hom_R(\Omega^n(M), N) / X$$ (isomorphism of abelian groups) where $X$ denotes the space of morphisms factoring through $\Omega^n(M) \hookrightarrow F_n$. In special circumstances you can assume $X=0$, e.g. $N$ simple, $F_*$ una resolución mínima. Un buen lugar para aprender sobre este asunto en más detalle es Benson Representaciones y Cohomology I.

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