포스트니코프 제도

Postnikov system

대수적 위상의 한 분야인 호모토피 이론에서 포스트니코프 시스템(또는 포스트니코프 타워)은 위상학적 공간의 호모토피 집단을 분해하는 방법이다. 위상학적 공간은 도 k호모토피 타입이 원래 공간 의 잘린 호모토피 유형과 일치한다.오스트니코프 시스템은 미하일 포스트니코프에 의해 도입되었고, 그 이름을 따서 명명되었다.

정의

경로 연결 공간 포스트니코프 시스템은 공간의 역방향 시스템이다.

일련의 지도 : 과(와) 역계(역계)와 호환되는 다음과 같은 방법으로

  1. The map induces an isomorphism for every .
  2. (X )= i > n [1]: 410
  3. Each map is a fibration, and so the fiber is an Eilenberg–MacLane space, .

처음 두 1 }:{1} 역시 1( ), ) -space임을 의미한다.More generally, if is -connected, then is a -space and all for are contractible.세 번째 조건은 일부 저자에 의해서만 선택적으로 포함되어 있다는 점에 유의하십시오.

존재

포스트니코프 시스템은 연결된 CW 콤플렉스에 존재하며,[1]: 354 그 역한계 사이에 호모토피 등가성이 약하므로

limlim Xn {\X\n

(가) 역한계의 CW 근사치임을 보여준다.그것들은 반복적으로 호모토피 그룹을 죽임으로써 CW 단지에 건설될 수 있다.If we have a map representing a homotopy class , we can take the pushout along the boundary map , killing off the homotopy class.Xm{\displaystyle X_{m} 들어}이 과정은 모든 n을을 위해;, n(Xm){\displaystyle \pi_{n}(X_{m})}π는 호모토피 그룹 사라지고 있는 공간을 제공하는 관계는 Xn1{\displaystyle X_{n-1}−}X에서 n{X_\displaystyle 건설해야 할 수 있m{\displaystyle n>입니다 나이}반복할 수 있다.{n}} 모든 호모토피 지도 S S 지도 n→ X - n}\n-1}를 제거함으로써 지도 X n을

주재산

코호몰리를 계산하면서 연구할 수 있게 하는 포스트니코프 타워의 주요 특성 중 하나는 공간 이 CW n 와 동일시적이기 때문에 +2의 셀만으로 과 다르다는 것이다.

섬유질 호모토피 분류

섬유화의 순서 : → X - 지도[2] 의 호모토피 클래스는균일하게 정의된 호모토피 유형[] Ob ( p 의 호모토피 클래스는 ( ), n) 에 대한 분류 맵의 호모토피 클래스를 보는 데서 온다 관련 분류 맵은 다음과 같다.

-→ B( K ( (), n) ) ( ( X), + ) K1)

따라서 호모토피 클래스[ 은(는) 호모토피 클래스로 분류된다.

Eilenberg-Maclane 공간에 대한 지도의 호모토피 클래스는 연관된 아벨리아 그룹의 계수와 함께 코호몰리를 제공하기 때문에 Xn번째 포스트니코프 불변성이라고 불린다

두 개의 서로 다른 호모토피 그룹이 있는 공간에 대한 섬유 순서

호모토피 분류의 특별한 경우 중 하나가 진동이 있는 X 의 호모토피 등급이다.

giving a homotopy type with two non-trivial homotopy groups, , and . Then, from the previous discussion, the fibration map gives a cohomology class in

+ ( , A) H

집단 코호몰로지 수업으로도 해석할 수 있다.이 공간 은(는) 더 높은 로컬 시스템으로 간주할 수 있다.

Postnikov 타워의 예

K(G,n)의 포스트니코프 타워

Postnikov 타워의 개념적으로 가장 간단한 사례 중 하나는 Eilenberg-Maclane K(, 의 그것이다 이것은 타워가 있는 것을 제공한다.

S의2 포스트니코프 타워

구체 의 포스트니코프 타워는 처음 몇 개의 용어를 명시적으로 이해할 수 있는 특수한 경우다.Since we have the first few homotopy groups from the simply connectedness of , degree theory of spheres, and the Hopf fibration, giving for , hence

그러면 = = (, ) K(\ { 풀백 시퀀스에서 나온다.

어느 것이 의 요소인가.

.

이것이 사소한 것이었다면, X ( , ) ( , 3 ) K 그러나, 이것은 그렇지 않다!사실, 이것은 왜 엄격한 무한대 그룹들이 호모토피 타입을 모형화하지 않는가에 대한 책임이 있다.[3]이 불변량을 계산하려면 더 많은 작업이 필요하지만 명시적으로 찾을 수 있다.[4]This is the quadratic form on coming from the Hopf fibration . Note that each element in gives a dif최신형 호모토피 3종.

호모토피 구군

Postnikov 타워의 한 가지 적용은 구들의 호모토피 그룹의 연산이다.[5] -차원 구체 n S 경우 후레위츠 정리를 사용하여 각 n 은(는) 의 호모토피 그룹이 사소한 것임을 함축하고 있으므로 각 <{\에 대해 계약할 수 있다모든 세레 진동대한 스펙트럼 시퀀스가 존재하는지 리콜(예: 진동)

.

그런 E }} - terms로 동역학적 스펙트럼 시퀀스를 형성할 수 있다.

.

nonn+ () 에 대한 첫 번째 비견적 지도

로 동등하게 쓰여진.

.

If it's easy to compute and , then we can get information about what this map looks like.In particular, if it's an isomorphism, we obtain a computation of . For the case , this can be computed explicitly using the path fibration for , the main property of the Postnikov tower for (giving , and the universal coefficient theorem giving . Moreover, because of the Freudenthal suspension theorem this actually gives the stable homotopy group since ) )는 n + 2 k+2}에 대해 안정적이다

Note that similar techniques can be applied using the Whitehead tower (below) for computing and , giving the first two non-trivial stable homotopy groups of spheres.

Postnikov 스펙트럼

고전적인 포스트니코프 타워 외에도 스펙트럼[6]pg 85-86 의해 구성된 안정적인 호모토피 이론에 포스트니코프 타워라는 개념이 있다.

정의

경우 E 의 포스트니코프 타워는 ) {\에 의해 주어지는 스펙트럼의 호모토피 범주 내 다이어그램이다

( )→ p E( ) ( ) }}p_}\1}{

지도와 함께

맵을 사용한 통근.그 다음 두 가지 조건이 충족되면 이 탑은 포스트니코프 타워가 된다.

  1. ( (n) = _ > n i
  2. is an isomorphism for ,

여기서 은 스펙트럼의 안정적인 호모토피 그룹이다.모든 스펙트럼에는 Postnikov 타워가 있고 이 타워는 위에 주어진 것과 유사한 유도 절차를 사용하여 건설될 수 있다.

화이트헤드 타워

CW 콤플렉스 를) 부여받아, 화이트헤드 타워라고 불리는 포스트니코프 타워에 대한 이중구축이 있다.화이트헤드 타워는 모든 상위 호모토피 그룹을 죽이는 대신 반복적으로 하위 호모토피 그룹을 죽인다.이건 CW 단지의 탑이 주는 건데

→ X → X

어디에

  1. 하위 호모토피 그룹은 0이기 에 i n 경우 i(\
  2. 유도 지도 : ( X ) ( X) > n i}에 대한 이형성이다
  3. 지도 - 1 }, X_{n-1 K ( ), - 를 사용한 섬유다

시사점

X (는) 간단히 연결된 커버 공간이기 때문에 의 범용 커버다.또한 각 n (는) n displaystyle 연결 덮개 입니다

건설

화이트헤드 타워의 공간 은(는) 인덕티브로 시공된다.If we construct a by killing off the higher homotopy groups in ,[7] we get an embedding .허락한다면

일부 고정된 기준점 의 경우 유도 지도 + 1 은 섬유 동형성을 가진 섬유 묶음이다.

( + 1( ), + ) ( + ( ), n) K (\+1),n\right) n\rig) ,},n\n+1},n\c

그래서 세레 진동이 있고

+ (), n) → X - 1

호모토피 이론은 기나긴 정확한 연속을 사용하여 우리는)π 나는{\displaystyle \pi_{나는}(X_{n})=\pi _ᆱ\left(X_{n-1}\right)(Xn1−)}에 나는 &에 나는 n ≥+1{\displaystyle i\geq n+1}, 나는(Xn)π)i=0(_ᆴ(X_{n-1})=0}(Xn1−)π 나는(Xn)그 π다.그것은.- i 마지막으로 정확한 시퀀스가 있음

,

만약 중간 형태론이 이형성이라면, 다른 두 집단은 0이다.이것은 X ( + 1( X), n+ K를 포함시킨 것을 보고 Eilenberg-Maclane 공간에 세포분해가 있다는 점에 유의하여 확인할 수 있다.

- n+ {\n-1text}{dimension}}}}}{{\texture{dimension}}}\ n}} ; 그러므로
,

소기의 성과를 거두다

호모토피 섬유로

화이트헤드 타워의 구성요소를 보는 또 다른 방법은 호모토피 섬유로 보는 것이다.만약 우리가 가져가면

Postnikov 타워로부터, 우리는 n{\ X 얻는다.

화이트헤드 스펙트럼 타워

화이트헤드 타워의 이중 개념은 스펙트럼 범주의 호모토피 섬유를 사용하여 유사한 방식으로 정의할 수 있다.허락한다면

그리고 이것은 스펙트럼의 연결된 커버를 제공하는 타워에서 구성될 수 있다.이것은 방향성이 없는 코보디즘 스펙트럼 text}의 커버링 때문에 보르디즘 이론에서 널리 사용되는 건축물이다[8][9][10].은(는) 다른 보르디즘 이론을[10] 제시한다.

보르디즘 같은 것

백두탑과 끈 이론

In Spin geometry the group is constructed as the universal cover of the Special orthogonal group , so is a fibration,화이트헤드 타워에서 첫 임기를 시작했어이 탑의 높은 부분에 대해서는 물리적으로 관련성이 있는 해석들이 있는데, 이 해석은 다음과 같이 읽을 수 있다.

where is the -connected cover of called the string group, and is the -connected cover called the fiv이브레인 [11][12]그룹

참고 항목

참조

  1. ^ a b Hatcher, Allen. Algebraic Topology (PDF).
  2. ^ Kahn, Donald W. (1963-03-01). "Induced maps for Postnikov systems" (PDF). Transactions of the American Mathematical Society. 107 (3): 432–450. doi:10.1090/s0002-9947-1963-0150777-x. ISSN 0002-9947.
  3. ^ Simpson, Carlos (1998-10-09). "Homotopy types of strict 3-groupoids". arXiv:math/9810059.
  4. ^ Eilenberg, Samuel; MacLane, Saunders (1954). "On the Groups , III: Operations and Obstructions". Annals of Mathematics. 60 (3): 513–557. doi:10.2307/1969849. ISSN 0003-486X. JSTOR 1969849.
  5. ^ Laurențiu-George, Maxim. "Spectral sequences and homotopy groups of spheres" (PDF). Archived (PDF) from the original on 19 May 2017.
  6. ^ On Thom Spectra, Orientability, and Cobordism. Springer Monographs in Mathematics. Berlin, Heidelberg: Springer. 1998. doi:10.1007/978-3-540-77751-9. ISBN 978-3-540-62043-3.
  7. ^ Maxim, Laurențiu. "Lecture Notes on Homotopy Theory and Applications" (PDF). p. 66. Archived (PDF) from the original on 16 February 2020.
  8. ^ Hill, Michael A. (2009). "The string bordism of BE8 and BE8 × BE8 through dimension 14". Illinois Journal of Mathematics. 53 (1): 183–196. doi:10.1215/ijm/1264170845. ISSN 0019-2082.
  9. ^ Bunke, Ulrich; Naumann, Niko (2014-12-01). "Secondary invariants for string bordism and topological modular forms". Bulletin des Sciences Mathématiques. 138 (8): 912–970. doi:10.1016/j.bulsci.2014.05.002. ISSN 0007-4497.
  10. ^ a b Szymik, Markus (2019). "String bordism and chromatic characteristics". In Daniel G. Davis; Hans-Werner Henn; J. F. Jardine; Mark W. Johnson; Charles Rezk (eds.). Homotopy Theory: Tools and Applications. Contemporary Mathematics. Vol. 729. pp. 239–254. arXiv:1312.4658. doi:10.1090/conm/729/14698. ISBN 9781470442446. S2CID 56461325.
  11. ^ "Mathematical physics – Physical application of Postnikov tower, String(n) and Fivebrane(n)". Physics Stack Exchange. Retrieved 2020-02-16.
  12. ^ "at.algebraic topology – What do Whitehead towers have to do with physics?". MathOverflow. Retrieved 2020-02-16.