Файл: Хирцебрух Ф. Топологические методы в алгебраической геометрии.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 1
флаг — это последовательность |
0 = |
Е0 |
cz Е\ |
cz ... cz Eq |
= |
Cq |
ли |
нейных подпространств (d\mEk |
= k) |
в |
С,. |
Отметим, |
что |
в |
опи |
сании грассмановых многообразий и многообразий флагов мы рас сматриваем линейные подпространства, т. е. подпространства, про
ходящие |
через |
начало |
координат. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
4.1b. Некоторые результаты о расслоениях над топологическим |
|||||||||||||||||||||||||||||
пространством X зависят от предположения, что X |
паракомпактно |
||||||||||||||||||||||||||||
(см. |
2.8). |
Пусть |
/ — единичный |
интервал |
О ^ ^ ^ І . |
|
Два |
непре |
|||||||||||||||||||||
рывных отображения /о, ЇГ- X—*Y |
называются |
гомотопными, |
|
если |
|||||||||||||||||||||||||
существует |
непрерывное |
отображение |
F: Х \ 1 —> У, |
такое, |
|
что |
|||||||||||||||||||||||
F(x,Q) |
= |
fo(x) |
и |
F(x, |
1) = |
/і(х) |
для |
|
всех |
хєХ. |
|
Клеткой |
назы |
||||||||||||||||
вается |
пространство, |
гомеоморфное |
|
|
для |
некоторого |
N. |
|
|
|
|||||||||||||||||||
I) |
|
Пусть |
X — паракомпактное |
|
пространство, |
W — |
|
непрерывное |
|||||||||||||||||||||
расслоение |
над |
пространством |
У и /0 , |
/ь |
X-*Y |
— гомотопные |
ото |
||||||||||||||||||||||
бражения. |
Тогда |
индуцированные |
|
расслоения |
|
f*0W, f\W |
(см. |
3.3) |
|||||||||||||||||||||
изоморфны. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Доказательство |
этого |
утверждения |
|
можно |
найти |
|
у |
Д о л ь |
д а |
||||||||||||||||||||
([3], |
7.10); |
у Х о л ь м а н а |
([1], VI.2.3); |
|
у К а р т а н а |
([1], сооб |
|||||||||||||||||||||||
щение |
V I I I ) — в |
|
случае, |
|
когда |
X локально |
компактно |
и параком |
|||||||||||||||||||||
пактно; |
у |
С т и н р о д а |
|
([1], |
11.5) — в |
случае, |
когда |
|
X |
локально |
|||||||||||||||||||
компактно |
и |
обладает |
счетной |
базой, |
и |
у |
А т ь и |
и |
|
Б о т т а |
([1], |
||||||||||||||||||
предложение |
1.3) — в |
случае, |
когда |
X |
|
компактно, |
a |
|
W — вектор |
||||||||||||||||||||
ное |
расслоение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
II) |
Пусть |
X — паракомпактное |
пространство |
и |
|
|
А—замкнутое |
||||||||||||||||||||||
подпространство |
|
в |
X |
(возможно |
|
пустое). |
Пусть |
W — |
расслоение |
||||||||||||||||||||
над |
X, слоем |
которого |
является |
клетка. |
Тогда |
всякое |
сечение |
s |
|||||||||||||||||||||
над |
А |
может быть продолжено |
|
до |
сечения |
над |
X. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Если предположить, что сечение s уже распространено на не |
|||||||||||||||||||||||||||||
которую |
окрестность |
множества |
А |
в |
|
X |
|
(как это |
бывает в |
боль |
|||||||||||||||||||
шинстве приложений), то утверждение II) является частным слу |
|||||||||||||||||||||||||||||
чаем |
теоремы Д о л ь д а |
|
([3], |
2.8). |
Другие |
доказательства |
можно |
||||||||||||||||||||||
найти |
у Х о л ь м а н а |
|
([1], |
VI . 3.1); |
у |
К а р т а н а |
([1], сообще |
||||||||||||||||||||||
ние |
VIII) — |
для |
локально |
компактного |
|
и |
паракомпактного |
|
X; |
||||||||||||||||||||
у С т и н р о Д а |
([1], |
12.2) |
—для |
нормального |
X |
со |
счетной |
базой; |
|||||||||||||||||||||
у А т ь и |
и |
Б о т т а |
([1], лемма |
1.1) — для |
векторного |
расслоения. |
|||||||||||||||||||||||
Пусть теперь G— вещественная группа Ли |
и |
G0 |
— замкнутая |
||||||||||||||||||||||||||
подгруппа, |
для |
которой |
|
G/G0 |
— клетка. Вложением |
G° cz G |
инду |
||||||||||||||||||||||
цируется |
отображение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н'(Х, |
G?)-*#,(X, |
|
Gc ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
(1) |
||||||||
III) |
Если |
X |
паракомпактно, |
|
то отображение |
(1) |
|
биективно. |
|
||||||||||||||||||||
Д о к а з а т е л ь с т в о |
|
( С т и н р о д |
|
[1], |
12.7). |
В |
|
силу |
теорем |
||||||||||||||||||||
3.4.2 и 3.4.5 из свойства продолжимости сечений II) |
вытекает, |
|
что |
||||||||||||||||||||||||||
всякое расслоение над X со структурной группой G изоморфно |
|||||||||||||||||||||||||||||
расслоению W со структурной группой G0 . Следовательно, отобра |
|||||||||||||||||||||||||||||
жение |
(1) |
сюръективно. |
Предположим |
теперь, |
что |
W, |
W — рас- |
слоения над X со структурной группой G0 , изоморфные как рас слоения со структурной группой G. Тогда найдется открытое по крытие {£/*}i(=/ пространства X, такое, что W и W задаются координатными преобразованиями g[f: U{f\ Uf-* G°, g'{j: U^Uj-*
-> G° и для |
некоторых |
непрерывных |
функций |
hi'. |
Ui~>G |
|
|||||||||||||
|
ё'ц = |
h~ig[jhj |
|
в UiC\Uj |
|
для |
всех |
і, |
/ є= / . |
|
|
||||||||
Пусть теперь / — единичный |
интервал O s ^ s ^ l и |
С/?, il\ |
— откры |
||||||||||||||||
тые подмножества |
в I X A |
определенные |
равенствами |
|
|
||||||||||||||
|
|
u°t = {(x, t)<=xxi; |
х |
^ |
и |
и |
|
о < г < і } , |
|
|
|||||||||
|
|
и\ |
= |
{{х, |
t)(=xxi; |
|
хє= |
и І, |
|
о < г < 1 } . |
|
|
|||||||
Построим |
расслоение |
W |
над |
XXI |
|
со |
структурной |
группой G и |
|||||||||||
координатными |
преобразованиями |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
gff- |
|
U\r\U]->G*, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
8\r |
|
U\(]U)^G°, |
|
|
|
|
|
|
|||||
г д е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g«}(x, |
t) = |
gfil(x), |
g\)(x, |
t) = |
|
gii{x), |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
gft(x, |
t) = |
hi(x)g'tl(x) |
= |
|
|
gtj{x)hl{x). |
|
|
|
|
||||||
Тогда W имеет структурную группу G, которая над замкнутым |
|||||||||||||||||||
подмножеством |
А = |
X X {0} U X X 0 } |
в |
|
|
|
редуцирована к G0 . |
||||||||||||
По теореме |
3.4.5 |
и |
утверждению |
I I ) , |
примененным |
к |
параком- |
||||||||||||
пактному |
пространству XXI |
|
и замкнутому |
подпространству |
А, |
||||||||||||||
расслоение |
изоморфно |
расслоению |
со |
структурной |
группой |
G0 , |
|||||||||||||
ограничения |
которого |
на |
X X {0}, |
- ^ Х О ) |
совпадают |
с W, |
W |
||||||||||||
соответственно. |
Рассмотрим |
|
отображения |
/о, /і : X -> X X / |
с |
||||||||||||||
fo(x) = х Х М , |
Ы * ) = |
*Х{1}- |
Согласно |
I ) , |
W |
изоморфно |
W. |
Следовательно, отображение (1) инъективно, что и требовалось доказать.
Если |
X — гладкое |
многообразие, |
то X |
паракомпактно |
(см. |
||||||||
2.8.2). Пусть |
G — вещественная |
группа |
Ли, |
G0 — замкнутая |
под |
||||||||
группа, |
|
для |
которой |
G/G0 — клетка. |
Тогда |
имеет |
место |
[см. |
|||||
3.1(1), |
(2)] коммутативная |
диаграмма |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Hl{X, |
G§->Hl(X, |
Gb) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
I |
|
|
|
I |
|
|
|
|
(Г) |
|
|
|
Н\Х, |
G?)->tf'(*, |
Gc ). |
|
|
|
|
||||
IV) |
Каждое из отображений |
в |
(1*) |
биективно. |
|
|
|
||||||
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Нижняя |
горизонтальная |
строка |
биек |
|||||||||
тивна, |
согласно I I I ) . Прямое доказательство |
биективности |
верти |
||||||||||
кальных |
отображений |
приведено |
у |
Х о л ь м а н а |
([1], |
V I . 1.1). |
В случае когда G0 является компактной подгруппой группы G, можно дать другое доказательство биективности стрелок в (1*),
основанное на |
теореме |
Стинрода |
(гласящей, |
что |
всякое |
непре |
|
рывное |
сечение |
гладкого |
расслоения |
над X можно |
сколь |
угодно |
|
точно |
аппроксимировать |
гладкими |
сечениями) |
и |
на |
теореме |
|
о классификации расслоении со |
структурной |
группой |
G0 (см. |
ссылки в библиографических замечаниях в конце главы). Утвер |
|
ждение |
для общего случая следует отсюда, если применить тео |
рему о |
том, что факторпространство связной группы Ли по ком |
пактной подгруппе является клеткой (см. С т и н р о д [1], 12.14). |
Свойства I I I ) |
и IV) позволяют отождествить естественным об |
разом множества |
(1) и (1*). В частности, это применимо к |
G° = и to).
G° = U (г) X U {q ~ r),
G° = Г 7 , |
|
|
G° |
= O(q), |
|
G° |
= SO (q), |
|
G° |
= 0(r)XO(q- |
r), |
G° = SO(r)XS O {q -r),
G = GL(q, C),
G = GL(r, q — г; С) или
GL(r, C ) X G L ( ? - r , C), G = A(q, С) или C X C X - . - X C ' t o p a s ) ,
G = GL(<?, R),
G = OL+(q, R),
G =• GL (r, q — r; R) или
GL(r, R ) X G L ( ? - r , R), G = G L + (r, q — r, R) или
G L + (r, R ) X G L + ( < 7 - / - , R).
|
4.1c. Следующие свойства выполняются в непрерывном, глад |
|||||||||||||||
ком и комплексно-аналитическом |
случаях. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Пусть h: GL(r, q — r\ C)^- GL(/-, С) X GL(q |
— г, С) |
— |
гомомор |
||||||||||||
физм, задаваемый |
равенством h{A) |
= |
A' XA" |
(см. |
4.1a). Ядро h |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
/ 1 |
B\ |
|
|
В — матрица |
|
г строчками |
||||
состоит |
из |
матриц |
вида |
I |
^ I , где |
с |
||||||||||
и |
q — г |
столбцами, и, следовательно, |
может |
быть |
отождествлено |
|||||||||||
с |
комплексным |
векторным |
пространством размерности |
r(q |
— r)% |
|||||||||||
Это дает точную последовательность |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
О -> Cr ( q - f ) -> GL (г, q - |
г; С) |
GL (г, С) X GL (q - |
г. |
С) |
0. |
(2) |
||||||||||
Согласно |
3.1(2), |
гомоморфизм |
h |
сопоставляет |
каждому |
GL(r, |
||||||||||
q — г; С)-расслоению % некоторое |
GL(г, С) X GL(<7 — г, С)-расслое |
|||||||||||||||
ние, т. е. пару |
(£', £"), где g' |
есть GL(r, С)-расслоение, |
называемое |
|||||||||||||
под рас слоением |
|, |
и %" есть |
,GL(<7 — г, С) -расслоение, |
называемое |
||||||||||||
факторрасслоением |
для |
| . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
С о г л а ш е н и е . |
Утверждение |
|
«GL(g, С)-расслоение |
| |
имеет |
||||||||||
подрасслоение |
и факторрасслоение |
£"» означает, |
что существует |
|||||||||||||
GL(r, q — г; С) -расслоение ц, |
отображающееся |
в |
| |
при |
вложении |
GL(r, q — г; C ) c G L ( a , С), |
которое имеет |
подрасслоение |
%' и |
фак- |
|||||||||||||||
торрасслоение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k-\i |
|
|
||||
|
Пусть |
ф&: А(д, С) — *С* — гомоморфизм, |
выделяющий |
диа |
|||||||||||||||
гональный элемент aftft в треугольной матрице |
Л є Д ( й , С ) . |
Со |
|||||||||||||||||
гласно |
3.1(2), |
гомоморфизм |
щ сопоставляет всякому |
А (о, С)-рас |
|||||||||||||||
слоению g С*-расслоение |
|
Упорядоченное |
множество |
g b |
| 2 , . . . , |
£, |
|||||||||||||
называется множеством диагональных |
С*-расслоений |
для |
g. |
|
|
||||||||||||||
|
С о г л а ш е н и е . |
Утверждение |
«GL(^, С)-расслоение g. имеет |
в |
|||||||||||||||
качестве диагональных С*-расслоений расслоения |
g b |
. . . , |
g,» |
озна |
|||||||||||||||
чает, |
что |
имеется А (о, С)-расслоение, |
которое |
при |
вложении |
||||||||||||||
Д(а, С)cz GL(o, С) |
отображается |
на g и для которого |
упорядочен |
||||||||||||||||
ное |
множество |
диагональных С*-расслоений есть gi, . . . , |
g,. |
|
|
||||||||||||||
|
|
Т е о р е м а |
4.1.1. Предположим, |
что GL (q, С)-рассло;ние |
g н,иеег |
||||||||||||||
в |
качестве |
диагональных |
С-расслоений |
gt , |
. . . , |
g9 , |
a GL(<7', С)-рас- |
||||||||||||
слоение |
g' |
имеет |
в |
качестве |
диагональных |
С-расслоений |
\\, |
|
\'q. |
||||||||||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|* |
имеет |
в |
качестве |
диагональных |
С-расслоений |
g~', |
g["', |
|||||||||||
| |
ф |
\ г |
имеет |
q -\- qr диагональных |
С-расслоений |
|
g p |
|
g , | j |
g£,, |
|||||||||
І |
® |
І ' |
имеет |
qq' |
|
диагональных |
С-расслоений |
^<8>|у, |
|
|
|
|
|||||||
|
A,pg |
имеет |
|
J |
диагональных |
С-расслоений |
|
|
|
.. . <8>g^ |
|||||||||
|
|
|
< . . . < |
/р <<7). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для доказательства достаточно применить 3.6с и 3.1(2*).
4.1 d. Дальнейшее также |
справедливо в непрерывном, |
гладком |
|||||
и комплексно-аналитическом |
случаях. |
|
|
|
|
||
Пусть W — векторное |
расслоение |
со |
слоем |
С, |
над X, |
и пусть |
|
Е — состоящее из изоморфизмов Сд |
в |
W главное |
расслоение (со |
||||
слоем GL(q, С)) над X, построенное |
в 3.5. По теореме 3.4.4 |
имеется |
|||||
расслоение WW = E/GL(r, |
q — г; С) |
над |
X, слоем |
которого |
служит |
||
многообразие Грассмана |
®(r,q — г; С). Слой |
WWX |
можно |
отожде |
ствить с многообразием Грассмана r-мерных подпространств ком
плексного |
векторного пространства |
Wx. |
Расслоения W, Е, МЦ7 |
все |
|
ассоциированы с одним и тем же GL(q, |
С)-расслоением | . |
|
|||
Предположим теперь, |
что W W |
имеет сечение «.Тогда s каж |
|||
дому х^Х |
сопоставляет |
г-мерное |
линейное подпространство |
W |
в Wx, зависящее непрерывно (или гладко, или комплексно-анали-
тично) |
от х. По |
теореме |
3.4.5 |
сечение |
s |
определяет |
некоторое |
||
GL(r,q |
— г; С)-расслоение |
с |
подрасслоением |
g' и факторрасслое- |
|||||
нием g |
. Объединение |
всех |
Wx |
является |
векторным расслоением |
||||
W' над |
X, ассоциированным с GL(r, С)-расслоением g'. Объедине |
||||||||
ние всех W'x — Wx/Wx |
образует |
векторное расслоение |
W" над X, |
||||||
ассоциированное |
с GL(q |
— г, С) -расслоением |
| " . |
|