กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 5 นาที

โทโพโลยีของสตริง

โทโพโลยีพีชคณิต/โทโพโลยีเรขาคณิต/ข้อผิดพลาดแบบไม่มีเป้าหมายของ Harv และ Sfn/ทฤษฎีสตริง

โทโพโลยีสตริงซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์คือการศึกษาโครงสร้างพีชคณิตบนโฮโมโลยีของปริภูมิวงวนอิสระสาขานี้เริ่มต้นโดยมอยราชาสและเดนนิส ซัลลิแวน( 1999 )

โทโพโลยีของสตริง

โทโพโลยีสตริงซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์คือการศึกษาโครงสร้างพีชคณิตบนโฮโมโลยีของปริภูมิวงวนอิสระสาขานี้เริ่มต้นโดยมอยราชาสและเดนนิส ซัลลิแวน( 1999 ) 

แรงจูงใจ

ในขณะที่โคฮอโมโลยีเอกฐานของปริภูมิจะมีโครงสร้างผลคูณเสมอ แต่สิ่งนี้ไม่เป็นจริงสำหรับโฮโมโลยีเอกฐานของปริภูมิ อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ที่จะสร้างโครงสร้างดังกล่าวสำหรับแมนิโฟลด์แบบ มีทิศทางเอ็ม{\displaystyle M}ของมิติ{\displaystyle d}นี่คือสิ่งที่เรียกว่าผลคูณเชิงจุดตัด (intersection product ) โดยสัญชาตญาณแล้ว เราสามารถอธิบายได้ดังนี้: เมื่อกำหนดคลาสต่างๆ แล้วxชมพี(เอ็ม){\displaystyle x\in H_{p}(M)}และyชมq(เอ็ม){\displaystyle y\in H_{q}(M)}นำผลิตภัณฑ์ของพวกเขาไปใช้x×yชมพี+q(เอ็ม×เอ็ม){\displaystyle x\times y\in H_{p+q}(M\times M)}และทำให้มันตั้งฉากกับเส้นทแยงมุมเอ็มเอ็ม×เอ็ม{\displaystyle M\hookrightarrow M\times M}จุดตัดนั้นจึงเป็นคลาสในชมพี+q(เอ็ม){\displaystyle H_{p+qd}(M)}ผลคูณของจุดตัดของx{\displaystyle x}และy{\displaystyle y}วิธีหนึ่งที่จะทำให้โครงสร้างนี้มีความแม่นยำมากขึ้นคือการใช้สแตรติโฟลด์

อีกกรณีหนึ่งที่โฮโมโลจีของปริภูมิมีผลคูณ คือปริภูมิวงวน (แบบมีฐาน)ΩX{\displaystyle \โอเมก้า เอ็กซ์}ของพื้นที่X{\displaystyle X}ที่นี่ พื้นที่นั้นมีผลิตภัณฑ์อยู่ด้วย

:ΩX×ΩXΩX{\displaystyle m\colon \Omega X\times \Omega X\to \Omega X}

โดยผ่านลูปแรกก่อน แล้วจึงผ่านลูปที่สอง ไม่มีโครงสร้างผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันสำหรับพื้นที่ลูปอิสระแอลX{\displaystyle LX}จากแผนที่ทั้งหมดเอส1{\displaystyle S^{1}}ถึงX{\displaystyle X}เนื่องจากลูปทั้งสองไม่จำเป็นต้องมีจุดร่วมกัน เป็นทางเลือกแทนแผนที่{\displaystyle m}คือแผนที่

γ:เอ็มเอพี(เอส1เอส1,เอ็ม)แอลเอ็ม{\displaystyle \gamma \colon {\rm {Map}}(S^{1}\lor S^{1},M)\to LM}

ที่ไหนเอ็มเอพี(เอส1เอส1,เอ็ม){\displaystyle {\rm {Map}}(S^{1}\lor S^{1},M)}คือปริภูมิย่อยของแอลเอ็ม×แอลเอ็ม{\displaystyle LM\times LM}โดยที่ค่าของลูปทั้งสองตรงกันที่ 0 และγ{\displaystyle \gamma }ถูกกำหนดขึ้นอีกครั้งโดยการประกอบลูปเข้าด้วยกัน

ผลิตภัณฑ์ Chas–Sullivan

แนวคิดของผลิตภัณฑ์ Chas–Sullivan คือการรวมโครงสร้างผลิตภัณฑ์ข้างต้นเข้าด้วยกัน พิจารณาสองคลาสxชมพี(แอลเอ็ม){\displaystyle x\in H_{p}(LM)}และyชมq(แอลเอ็ม){\displaystyle y\in H_{q}(LM)}ผลิตภัณฑ์ของพวกเขาx×y{\displaystyle x\times y}อยู่ในชมพี+q(แอลเอ็ม×แอลเอ็ม){\displaystyle H_{p+q}(LM\times LM)}เราต้องการแผนที่

ฉัน!:ชมพี+q(แอลเอ็ม×แอลเอ็ม)ชมพี+q(เอ็มเอพี(เอส1เอส1,เอ็ม)).{\displaystyle i^{!}\colon H_{p+q}(LM\times LM)\to H_{p+q-d}({\rm {Map}}(S^{1}\lor S^{1},M)).}

วิธีหนึ่งในการสร้างสิ่งนี้คือการใช้สแตรติโฟลด์ (หรือนิยามทางเรขาคณิตอื่นของโฮโมโลจี) เพื่อทำการตัดกันตามแนวขวาง (หลังจากตีความแล้ว)เอ็มเอพี(เอส1เอส1,เอ็ม)แอลเอ็ม×แอลเอ็ม{\displaystyle {\rm {Map}}(S^{1}\lor S^{1},M)\subset LM\times LM}(รวมถึงแมนิโฟลด์ฮิลเบิร์ต ด้วย ) อีกแนวทางหนึ่งเริ่มต้นด้วยแผนที่การยุบตัวจากแอลเอ็ม×แอลเอ็ม{\displaystyle LM\times LM}ไปยังปริภูมิทอมของบันเดิลปกติของเอ็มเอพี(เอส1เอส1,เอ็ม){\displaystyle {\rm {Map}}(S^{1}\lor S^{1},M)}เมื่อสร้างแผนที่เหนี่ยวนำในโฮโมโลยีด้วยไอโซมอร์ฟิซึมของทอมเราจะได้แผนที่ที่เราต้องการ

ตอนนี้เราสามารถแต่งเพลงได้แล้วฉัน!{\displaystyle i^{!}}ด้วยแผนที่เหนี่ยวนำของγ{\displaystyle \gamma }เพื่อเข้าเรียนในชั้นเรียนชมพี+q(แอลเอ็ม){\displaystyle H_{p+q-d}(LM)}ผลคูณของ Chas–Sullivan ของx{\displaystyle x}และy{\displaystyle y}(ดูตัวอย่างเช่นCohen & Jones (2002) )

หมายเหตุ

  • เช่นเดียวกับกรณีของผลคูณแบบจุดตัด ผลคูณของ Chas–Sullivan ก็มีข้อกำหนดเรื่องเครื่องหมายที่แตกต่างกันไป ในบางข้อกำหนด ผลคูณนี้เป็นแบบสลับที่ได้แบบมีระดับ ในขณะที่บางข้อกำหนดไม่ใช่
  • โครงสร้างแบบเดียวกันนี้ใช้ได้ผลหากเราเปลี่ยนใหม่ชม{\displaystyle H}โดยทฤษฎีโฮโมโลยี แบบทวีคูณอีกทฤษฎีหนึ่งชม.{\displaystyle h}ถ้าเอ็ม{\displaystyle M}มีทิศทางสัมพันธ์กับชม.{\displaystyle h}.
  • นอกจากนี้ เรายังสามารถแทนที่ได้อีกด้วยแอลเอ็ม{\displaystyle LM}โดยแอลnเอ็ม=เอ็มเอพี(เอสn,เอ็ม){\displaystyle L^{n}M={\rm {Map}}(S^{n},M)}โดยการดัดแปลงโครงสร้างข้างต้นอย่างง่าย เราจะได้ว่าชม.*(เอ็มเอพี(เอ็น,เอ็ม)){\displaystyle {\mathcal {}}h_{*}({\rm {Map}}(N,M))}เป็นโมดูลเหนือชม.*แอลnเอ็ม{\displaystyle {\mathcal {}}h_{*}L^{n}M}ถ้าเอ็น{\displaystyle N}เป็นมิติหลายมิติn{\displaystyle n}.
  • ลำดับสเปกตรัมของ Serreเข้ากันได้กับโครงสร้างพีชคณิตข้างต้นสำหรับทั้งมัดเส้นใยอีวี:แอลเอ็มเอ็ม{\displaystyle {\rm {ev}}\colon LM\to M}ด้วยเส้นใยΩเอ็ม{\displaystyle \Omega M}และมัดเส้นใยแอลอีแอลบี{\displaystyle LE\to LB}สำหรับมัดเส้นใยอีบี{\displaystyle E\to B}ซึ่งมีความสำคัญต่อการคำนวณ (ดูCohen, Jones & Yan (2004)และMeier (2010) harvtxt error: no target: CITEREFMeier2010 ( help ) )

โครงสร้างบาตาลิน-วิลโควิสกี

มีการกระทำเอส1×แอลเอ็มแอลเอ็ม{\displaystyle S^{1}\times LM\to LM}โดยการหมุน ซึ่งก่อให้เกิดแผนที่

ชม*(เอส1)ชม*(แอลเอ็ม)ชม*(แอลเอ็ม){\displaystyle H_{*}(S^{1})\otimes H_{*}(LM)\to H_{*}(LM)}.

การเสียบปลั๊กคลาสพื้นฐาน[เอส1]ชม1(เอส1){\displaystyle [S^{1}]\in H_{1}(S^{1})}มอบตัวดำเนินการ

Δ:ชม*(แอลเอ็ม)ชม*+1(แอลเอ็ม){\displaystyle \Delta \colon H_{*}(LM)\to H_{*+1}(LM)}

มีดีกรี 1 สามารถแสดงได้ว่าตัวดำเนินการนี้มีปฏิสัมพันธ์ที่ดีกับผลคูณของ Chas–Sullivan ในแง่ที่ว่าพวกมันรวมกันเป็นโครงสร้างของพีชคณิต Batalin–Vilkoviskyบนชม*(แอลเอ็ม){\displaystyle {\mathcal {}}H_{*}(LM)}ตัวดำเนินการนี้มักจะคำนวณได้ยากโดยทั่วไป เอกลักษณ์ที่กำหนดของพีชคณิต Batalin-Vilkovisky ได้รับการตรวจสอบในเอกสารต้นฉบับ "โดยใช้รูปภาพ" วิธีการที่ไม่ตรงไปตรงมานัก แต่ดูเหมือนจะเป็นเชิงแนวคิดมากกว่า อาจเป็นการใช้การกระทำของตัวดำเนินการแคคตัสบนพื้นที่ลูปอิสระแอลเอ็ม{\displaystyle LM}[ 1 ]แอคคอร์เดียนกระบองเพชรเทียบเท่ากับแอคคอร์เดียนดิสก์เล็กที่มีกรอบอย่างอ่อน[ 2 ]และการกระทำของมันบนพื้นที่โทโพโลยีบ่งบอกถึงโครงสร้าง Batalin-Vilkovisky บนโฮโมโลยี[ 3 ]

ทฤษฎีสนาม

กางเกงตัวนั้น

มีการพยายามสร้างทฤษฎีสนาม (เชิงทอพอโลยี) หลายครั้งโดยใช้ทอพอโลยีของสตริง แนวคิดพื้นฐานคือการกำหนดแมนิโฟลด์ที่มีทิศทางเอ็ม{\displaystyle M}และเชื่อมโยงกับทุกพื้นผิวด้วยพี{\displaystyle p}ขาเข้าและq{\displaystyle q}ส่วนประกอบขอบเขตขาออก (พร้อมn1{\displaystyle n\geq 1}) การดำเนินการ

ชม*(แอลเอ็ม)พีชม*(แอลเอ็ม)q{\displaystyle H_{*}(LM)^{\otimes p}\to H_{*}(LM)^{\otimes q}}

ซึ่งสอดคล้องกับสัจพจน์ทั่วไปสำหรับทฤษฎีสนามเชิงทอพอโลยีผลคูณของ Chas–Sullivan เกี่ยวข้องกับคู่กางเกงสามารถแสดงได้ว่าการดำเนินการเหล่านี้เป็น 0 ถ้าจีนัสของพื้นผิวมากกว่า 0 ( Tamanoi (2010) )

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=String_topology&oldid=1215471258 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โทโพโลยีของสตริง

โทโพโลยีสตริงซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์คือการศึกษาโครงสร้างพีชคณิตบนโฮโมโลยีของปริภูมิวงวนอิสระสาขานี้เริ่มต้นโดยมอยราชาสและเดนนิส ซัลลิแวน( 1999 )

แรงจูงใจ

ในขณะที่ โคฮอโมโลยีเอกฐาน ของปริภูมิจะมีโครงสร้างผลคูณเสมอ แต่สิ่งนี้ไม่เป็นจริงสำหรับ โฮโมโลยีเอกฐาน ของปริภูมิ อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ที่จะสร้างโครงสร้างดังกล่าวสำหรับ แมนิโฟลด์แบบ มีทิศทาง เอ็ม {\displaystyle M} ของมิติ ง {\displaystyle d}...

ผลิตภัณฑ์ Chas–Sullivan

แนวคิดของผลิตภัณฑ์ Chas–Sullivan คือการรวมโครงสร้างผลิตภัณฑ์ข้างต้นเข้าด้วยกัน พิจารณาสองคลาส x ∈ ชม พี ( แอล เอ็ม ) {\displaystyle x\in H_{p}(LM)} และ y ∈ ชม q ( แอล เอ็ม ) {\displaystyle y\in H_{q}(LM)} ผลิตภัณฑ์ของพวกเขา x × y {\displaystyle x\times y}...

หมายเหตุ

เช่นเดียวกับกรณีของผลคูณแบบจุดตัด ผลคูณของ Chas–Sullivan ก็มีข้อกำหนดเรื่องเครื่องหมายที่แตกต่างกันไป ในบางข้อกำหนด ผลคูณนี้เป็นแบบสลับที่ได้แบบมีระดับ ในขณะที่บางข้อกำหนดไม่ใช่ โครงสร้างแบบเดียวกันนี้ใช้ได้ผลหากเราเปลี่ยนใหม่ ชม {\displaystyle H} โดย...