กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 13 นาที

ระบบโพสต์นิคอฟ

ใน ทฤษฎีโฮโมโทปี ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของ โทโพโลยีเชิงพีชคณิต ระบบ โพสต์นิคอฟ (หรือ หอคอยโพสต์นิคอฟ ) คือวิธีการแยกส่วนปริภูมิ โทโพโลยี โดยการกรอง ประเภทโฮโมโทปี...

ระบบโพสต์นิคอฟ

ในทฤษฎีโฮโมโทปีซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของโทโพโลยีเชิงพีชคณิตระบบโพสต์นิคอฟ (หรือหอคอยโพสต์นิคอฟ ) คือวิธีการแยกส่วนปริภูมิโทโพโลยีโดยการกรองประเภทโฮโมโทปีสำหรับปริภูมิหนึ่งนี่คือรายการของปริภูมิที่

และชุดแผนที่ที่เป็นไฟเบอร์เรชันโดยใช้ ปริภูมิ Eilenberg-MacLaneเป็นไฟเบอร์ กล่าวโดยสรุป เรากำลังแยกประเภทโฮโมโทปีโดยใช้ระบบผกผันของปริภูมิเชิงทอพอโลยีซึ่งประเภทโฮโมโทปีที่ระดับสอดคล้องกับประเภทโฮโมโทปีที่ถูกตัดทอนของปริภูมิเดิมระบบ Postnikov ถูกนำเสนอโดยและตั้งชื่อตามMikhail Postnikov

มีโครงสร้างที่คล้ายกันเรียกว่าหอคอยไวท์เฮด (นิยามไว้ด้านล่าง) ซึ่งแทนที่จะมีพื้นที่ที่มีประเภทโฮโมโทปีสำหรับดีกรีพื้นที่เหล่านี้จะมีกลุ่มโฮโมโทปีว่างสำหรับดีกรี

คำนิยาม

ระบบโพสต์นิคอฟของปริภูมิที่เชื่อมต่อกันด้วยเส้นทาง คือระบบผกผันของปริภูมิ

โดยมีลำดับของแผนที่ที่เข้ากันได้กับระบบผกผันดังนี้

  1. แผนที่นี้ก่อให้เกิดไอโซมอร์ฟิซึมสำหรับทุกๆ
  2. สำหรับ. [ 1 ] : 410
  3. แผนที่แต่ละอันเป็นไฟเบอร์เรชันดังนั้นไฟเบอร์จึงเป็นปริภูมิไอเลนเบิร์ก-แมคเลน

เงื่อนไขสองข้อแรกบ่งชี้ว่าก็เป็นปริภูมิ เช่นกัน โดยทั่วไปแล้ว ถ้าเชื่อมต่อกัน แล้วก็เป็นปริภูมิ และ ทั้งหมดสำหรับสามารถหดตัวได้โปรดสังเกตว่าเงื่อนไขข้อที่สามนั้น บางผู้เขียนใส่เข้ามาโดยสมัครใจเท่านั้น

การดำรงอยู่

ระบบ Postnikov มีอยู่บนคอมเพล็กซ์ CW ที่เชื่อมต่อกัน [ 1 ] : 354 และมีความสมมูลโฮโมโทปีอ่อนระหว่างและขีดจำกัดผกผัน ของมัน ดังนั้น

,

แสดงให้เห็นว่าเป็นการประมาณค่า CWของลิมิตผกผัน สามารถสร้างได้บนคอมเพล็กซ์ CW โดยการกำจัดกลุ่มโฮโมโทปีซ้ำๆ ถ้าเรามีแผนที่ที่แสดงถึงคลาสโฮโมโทปีเราสามารถทำการพุชเอาท์ตามแผนที่ขอบเขตเพื่อกำจัดคลาสโฮโมโทปี สำหรับกระบวนการนี้ สามารถทำซ้ำได้สำหรับทุกค่าทำให้ได้ปริภูมิที่มีกลุ่มโฮโมโทปีเป็นศูนย์โดยใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าสามารถสร้างได้จากโดยการกำจัดแผนที่โฮโมโทปีทั้งหมด เรา จะ ได้แผนที่

ทรัพย์สินหลัก

หนึ่งในคุณสมบัติหลักของหอคอยโพสต์นิคอฟ ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพอย่างมากในการศึกษาขณะคำนวณโคฮอโมโลยี คือข้อเท็จจริงที่ว่าปริภูมิเหล่านี้เป็นโฮโมโทปิกกับคอมเพล็กซ์ CW ซึ่งแตกต่างกันเพียงแค่เซลล์ที่มีมิติเท่านั้น

การจำแนกประเภทตามความคล้ายคลึงกันของเส้นใย

ลำดับของไฟเบอร์[ 2 ]มีตัวแปรคงที่ที่กำหนดโดยโฮโมโทปี ซึ่งหมายความว่าคลาสโฮโมโทปีของแผนที่ให้ประเภทโฮโมโทปีที่กำหนดไว้อย่างดีคลาสโฮโมโทปีของมาจากการพิจารณาคลาสโฮโมโทปีของแผนที่จำแนกสำหรับไฟเบอร์แผนที่จำแนกที่เกี่ยวข้องคือ

,

ดังนั้น คลาสโฮโมโทปีจึงถูกจำแนกโดยคลาสโฮโมโทปี

เรียกว่าค่าคงที่โพสต์นิคอฟลำดับที่nของเนื่องจากคลาสโฮโมโทปีของแผนที่ไปยังปริภูมิไอเลนเบิร์ก-แมคเลนให้โคโฮโมโลยีที่มีสัมประสิทธิ์ในกลุ่มอาเบเลียนที่ เกี่ยวข้อง

ลำดับไฟเบอร์สำหรับปริภูมิที่มีกลุ่มโฮโมโทปีที่ไม่ใช่กลุ่มศูนย์สองกลุ่ม

กรณีพิเศษอย่างหนึ่งของการจำแนกประเภทโฮโมโทปีคือ คลาสโฮโมโทปีของปริภูมิซึ่งมีไฟเบอร์เรชันอยู่

โดยให้ประเภทโฮโมโทปีที่มีกลุ่มโฮโมโทปีที่ไม่ใช่กลุ่มย่อยสองกลุ่ม คือ, และจากนั้น จากการอภิปรายก่อนหน้านี้ แผนที่ไฟเบรชันจะให้คลาสโคโฮโมโลยีใน

,

ซึ่งสามารถตีความได้ว่าเป็นคลาสโคฮอโมโลยีของกลุ่ม ได้เช่นกัน พื้นที่นี้สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นระบบ โลคัลระดับสูง

ตัวอย่างของหอคอยโพสต์นิคอฟ

หอคอยโพสต์นิคอฟของK ( G , n )

กรณีที่ง่ายที่สุดในเชิงแนวคิดกรณีหนึ่งของหอคอยโพสต์นิคอฟคือพื้นที่ไอเลนเบิร์ก-แมคเลนซึ่งให้หอคอยที่มี

หอคอยโพสต์นิคอฟของS 2

หอคอยโพสต์นิคอฟสำหรับทรงกลมเป็นกรณีพิเศษซึ่งสามารถเข้าใจพจน์แรก ๆ ได้อย่างชัดเจน เนื่องจากเรามีกลุ่มโฮโมโทปีแรก ๆ จากการเชื่อมต่ออย่างง่ายของ ทรงกลม ทฤษฎีดีกรีของทรงกลม และการไฟเบอร์แบบฮอปฟ์ซึ่งให้สำหรับดังนั้น

จากนั้นและมาจากลำดับการดึงกลับ

ซึ่งเป็นองค์ประกอบใน

.

ถ้าสิ่งนี้เป็นเรื่องเล็กน้อย มันจะหมายความว่า. แต่ไม่ใช่เช่นนั้น! อันที่จริง นี่เป็นสาเหตุที่กลุ่มอนันต์ที่เข้มงวดไม่จำลองประเภทโฮโมโทปี[ 3 ]การคำนวณค่าคงที่นี้ต้องใช้ความพยายามมากขึ้น แต่สามารถหาได้อย่างชัดเจน[ 4 ]นี่คือรูปแบบกำลังสองบน ที่ได้มาจาก Hopf fibration โปรดทราบว่าแต่ละองค์ประกอบในให้ประเภทโฮโมโทปี 3 ที่แตกต่างกัน

กลุ่มโฮโมโทปีของทรงกลม

การประยุกต์ใช้หอคอย Postnikov อย่างหนึ่งคือการคำนวณ กลุ่ม โฮโมโทปีของทรงกลม[ 5 ]สำหรับทรงกลมมิติ nเราสามารถใช้ทฤษฎีบท Hurewiczเพื่อแสดงว่าแต่ละทรงกลมสามารถหดตัวได้สำหรับn เนื่องจากทฤษฎีบทบ่งชี้ว่ากลุ่มโฮโมโทปีล่างเป็นกลุ่มที่ไม่มีนัยสำคัญ โปรดจำไว้ว่ามีลำดับสเปกตรัมสำหรับไฟเบอร์เร ใดๆ เช่น ไฟเบอร์เร

.

จากนั้นเราสามารถสร้างลำดับสเปกตรัมโฮโมโลจิคัลที่มีเทอม - ได้

.

และแผนที่ที่ไม่ใช่แผนที่ธรรมดาแผนแรกไปยัง,

,

เขียนได้เทียบเท่าว่า

.

ถ้าการคำนวณและ นั้นง่าย เราก็จะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะของแผนที่นี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้าเป็นการสมมาตร เราจะได้การคำนวณของสำหรับกรณีนี้ สามารถคำนวณได้อย่างชัดเจนโดยใช้ไฟเบอร์เส้นทางสำหรับคุณสมบัติหลักของหอคอยโพสต์นิคอฟสำหรับ(ซึ่งให้และทฤษฎีสัมประสิทธิ์สากลซึ่งให้ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากทฤษฎีการแขวนลอยของฟรอยเดนทัลสิ่งนี้จึงให้กลุ่มโฮโมโทปีที่เสถียรเนื่องจากเสถียรสำหรับ

โปรดทราบว่าสามารถใช้เทคนิคที่คล้ายกันได้โดยใช้หอคอยไวท์เฮด (ด้านล่าง) สำหรับการคำนวณและซึ่งจะให้กลุ่มโฮโมโทปีเสถียรที่ไม่ธรรมดาสองกลุ่มแรกของทรงกลม

หอคอยสเปกตรัมของโพสต์นิคอฟ

นอกจากหอคอย Postnikov แบบคลาสสิกแล้ว ยังมีแนวคิดเกี่ยวกับหอคอย Postnikov ในทฤษฎีโฮโมโทปีเสถียรที่สร้างขึ้นบนสเปกตรัม[ 6 ]หน้า 85-86

คำนิยาม

สำหรับสเปกตรัมหอคอยโพสต์นิคอฟของคือ แผนภาพในหมวดหมู่โฮโมโทปีของสเปกตรัมซึ่งกำหนดโดย

,

พร้อมแผนที่

การเดินทางโดยใช้แผนที่ ดังนั้น หอคอยนี้จึงเรียกว่าหอคอยโพสต์นิคอฟ หากตรงตามเงื่อนไขสองข้อต่อไปนี้:

  1. สำหรับ,
  2. เป็นไอโซมอร์ฟิซึมสำหรับ

กลุ่มโฮโมโทปีที่เสถียรของสเปกตรัมอยู่ ที่ไหนปรากฏว่าสเปกตรัมทุกอันมีหอคอยโพสต์นิคอฟ และหอคอยนี้สามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้วิธีการอุปนัยแบบเดียวกันกับที่กล่าวไว้ข้างต้น

หอคอยไวท์เฮด

เมื่อกำหนดคอมเพล็กซ์ CW แล้วจะมีการสร้างแบบคู่ขนานกับหอคอยโพสต์นิคอฟที่เรียกว่าหอคอยไวท์เฮดแทนที่จะกำจัดกลุ่มโฮโมโทปีระดับสูงทั้งหมด หอคอยไวท์เฮดจะกำจัดกลุ่มโฮโมโทปีระดับต่ำกว่าทีละขั้นตอน ซึ่งกำหนดโดยหอคอยของคอมเพล็กซ์ CW

,

ที่ไหน

  1. กลุ่มโฮโมโทปีล่างมีค่าเป็นศูนย์ ดังนั้นสำหรับ.
  2. แผนที่ที่เหนี่ยวนำนี้เป็นไอโซมอร์ฟิซึมสำหรับ
  3. แผนที่เหล่านี้เป็นการสร้างเส้นใยด้วยเส้นใย

ผลกระทบ

โปรดสังเกตว่า เป็นพื้นที่ปกคลุมสากลของเนื่องจากเป็นพื้นที่ปกคลุมที่มีการเชื่อมต่อแบบง่าย นอกจากนี้ แต่ละยังเป็นพื้นที่ปกคลุมแบบเชื่อมต่อสากลของด้วย

การก่อสร้าง

พื้นที่ในหอคอยไวท์เฮดถูกสร้างขึ้นแบบอุปนัย หากเราสร้างโดยการกำจัดกลุ่มโฮโมโทปีระดับสูงใน[ 7 ] เราจะได้การฝังตัวหากเราปล่อยให้

สำหรับจุดฐาน คงที่บางจุด แผนที่ที่เหนี่ยวนำจะเป็นมัดไฟเบอร์ที่มีไฟเบอร์แบบโฮมีโอเมอร์ฟิกกับ

,

และด้วยเหตุนี้เราจึงมีภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบเซอร์เร (Serre fibration)

.

โดยใช้ ลำดับที่แน่นอนยาวในทฤษฎีโฮโมโทปี เราจะได้ว่าสำหรับ, สำหรับ, และสุดท้ายจะมีลำดับที่แน่นอน

,

โดยที่ถ้ามอร์ฟิซึมตรงกลางเป็นไอโซมอร์ฟิซึม กลุ่มอีกสองกลุ่มจะเป็นศูนย์ สามารถตรวจสอบได้โดยการพิจารณาการรวมและสังเกตว่าปริภูมิ Eilenberg–Maclane มีการแบ่งส่วนแบบเซลลูลาร์

; ดังนั้น,
,

ให้ผลลัพธ์ที่ต้องการ

ในฐานะเส้นใยโฮโมโทปี

อีกวิธีหนึ่งในการมองส่วนประกอบในหอคอยไวท์เฮดคือการมองเป็นเส้นใยโฮโมโทปีถ้าเราพิจารณา

จากหอคอยโพสต์นิคอฟ เราจะเห็นพื้นที่ซึ่งมี

หอคอยสเปกตรัมของไวท์เฮด

แนวคิดคู่ขนานของหอคอยไวท์เฮดสามารถกำหนดได้ในลักษณะเดียวกันโดยใช้เส้นใยโฮโมโทปีในหมวดหมู่ของสเปกตรัม ถ้าเราให้

จากนั้นสามารถจัดระเบียบสิ่งนี้เป็นหอคอยที่ให้การปกคลุมสเปกตรัมที่เชื่อมต่อกัน นี่เป็นโครงสร้างที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]ในทฤษฎีบอร์ดิซึมเนื่องจากการปกคลุมของสเปกตรัมโคบอร์ดิซึมที่ไม่กำหนดทิศทางทำให้เกิดทฤษฎีบอร์ดิซึมอื่นๆ[ 10 ]

เช่นโรคบอร์ดิซึม แบบเส้น

หอคอยไวท์เฮดและทฤษฎีสตริง

ในเรขาคณิตสปิน กลุ่ม นี้ถูกสร้างขึ้นเป็นผลรวมสากลของกลุ่มออร์โธโกนอลพิเศษดังนั้นจึงเป็นไฟเบรชัน ซึ่งให้พจน์แรกในหอคอยไวท์เฮด มีการตีความที่เกี่ยวข้องทางกายภาพสำหรับส่วนที่สูงกว่าในหอคอยนี้ ซึ่งสามารถอ่านได้ดังนี้

โดยที่คือการปกคลุมที่เชื่อมต่อกันของเรียกว่ากลุ่มสตริงและคือการปกคลุมที่เชื่อมต่อกันของ เรียกว่ากลุ่มไฟว์เบรน[ 11 ] [ 12 ]

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Postnikov_system&oldid=1346243027 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ระบบโพสต์นิคอฟ

ใน ทฤษฎีโฮโมโทปี ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของ โทโพโลยีเชิงพีชคณิต ระบบ โพสต์นิคอฟ (หรือ หอคอยโพสต์นิคอฟ ) คือวิธีการแยกส่วนปริภูมิ โทโพโลยี โดยการกรอง ประเภทโฮโมโทปี...

คำนิยาม

ระบบ โพสต์นิคอฟ ของ ปริภูมิที่เชื่อมต่อกันด้วยเส้นทาง คือระบบผกผันของปริภูมิ X {\displaystyle X}

การดำรงอยู่

ระบบ Postnikov มีอยู่บน คอมเพล็กซ์ CW ที่เชื่อมต่อกัน [ 1 ] : 354 และมี ความสมมูลโฮโมโทปีอ่อน ระหว่างและ ขีดจำกัดผกผัน ของมัน ดังนั้น X {\displaystyle X}

ทรัพย์สินหลัก

หนึ่งในคุณสมบัติหลักของหอคอยโพสต์นิคอฟ ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพอย่างมากในการศึกษาขณะคำนวณโคฮอโมโลยี คือข้อเท็จจริงที่ว่าปริภูมิเหล่านี้เป็นโฮโมโทปิกกับคอมเพล็กซ์ CW ซึ่งแตกต่างกันเพียงแค่เซลล์ที่มีมิติเท่านั้น X n {\displaystyle X_{n}} X n {\displaystyle...