Файл: Стонг, Р. Заметки по теории кобордизмов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

определяются ^-когомологиями (см. Коннер и Флойд [3]). Кого­ мологические операции в этой теории определили Лаидвебер 1.1],

[2], [3] п Новиков

[6]. Эта теория была использована Брауном

и Петерсоном

[2]

для изучения соотношений

между классами

Штифеля — Уитни

многообразий.

бордизмов пары

QS° (У, А).

Группа ориентированных

(А , А) интенсивно изучалась Коннером и Флойдом [2], [4], кото­

рые показали,

что группа

й |°

(X, Л) изоморфна по

модулю

класса Серра

конечных

групп

нечетного

порядка

группе

іГ* (X ,

Если все элементы конечного порядка в группе

(Х\ Z) имеют порядок 2, то Z- и Ж2-когомологические харак­

теристические

числа полностью определяют

класс коборднзмов

в группе Qf°(A). Теоремы

Кюниета для этой теории гомологий

изучались Ландвебером [4]. Существует интересное применение,

использующее кольцо Й|°(БС7) при доказательстве

теоремы

Атья —Зингера об индексе (Атья, Зингер [1], Пале [1]).

(А, А)

(X, Л). Группа комплексных бордизмов пары

изучалась Копиером и Флойдом [2], [4]. Если X пе имеет кручения

в группе

гомологий,

то имеет место изоморфизм Qÿ -модулей:

Qÿ (À) ^

® H * (A;

Z), и класс коборднзмов в группе

(А)

определяется своими целочисленными когомологическими харак­ теристическими числами. Связь групп (А) с комплексной /ѵ-те- орией пространства А изучалась Коннером и Флойдом [8]. Кого­ мологические операции в -теории исследовали Новиков [5], [6] и Лаидвебер [3].

Прим ер 7. Специальные унитарные кобордизмы:

Об ъ е к т ы . Многообразия с фиксированным классом экви­

валентности специальной унитарной структуры в пормалыюм

расслоении.

где

В2г — В2г+і =

О п р е д е л е н и е . (В , /)-кобордизмы,

= BSUT— классифицирующее пространство

для

специальной

унитарной группы SU r u отображения / определяются, как и в слу­ чае комплексных коборднзмов.

Р е з у л ь т а т ы .

Первые частичные результаты были полу­

чены Новиковым [2].

Полную структуру вычислили Коннер

и Флойд [6], которые доказали, что

является свободной абе­

левой группой, если п ф 1 или 2 (mod 8), а группа Qgk+i изоморф-

сГТ

на группе Qgk+ 2 и является Z-2 -векториым пространством размер­ ности, равной числу разбиений числа к в сумму положительных

целых чисел. Мультипликативная

структура

кольца Q |ü была

описана Уоллом [6].

ч и с л а .

АО-характерпсти-

Х а р а к т е р и с т и ч е с к и е

ческие числа дают полный набор инвариантов класса коборднзмов (Андерсон, Браун, Петерсон [1]). С точностью до элементов конеч­ ного порядка класс коборднзмов определяется своими целочпслеи-


иыми когомологическими числами, все соотношения между кото­ рыми задаются подходящей теоремой Римана — Роха (Стонг [2]).

С в я з ь

с к о л ь ц о м

й*. Ядро канонического гомомор­

физма й*и —>■й* изоморфно

группе Tors

Образ этого

гомоморфизма описан Коннером и Флойдом.

 

С в я з ь

с к о л ь ц о м

Й* . Образ группы Й^г в Qfu

пулевой, за

исключением

размерностей п = 1

или 2 (mod 8),

в которых ои равен Z2 (Андерсон, Браун, Петерсон [1]).

С в я з ь

с к о л ь ц о м

9Î*. Образ группы Й®0 в 9Ц. порож­

дается квадратами классов кобордизмов, имеющих представителя­ ми ориентированные многообразия, у которых все числа Понтря­

гина, делящиеся

на класс

четны (Коннер, Ландвебер [1]).

П р и м е р

8 . сг сферические

кобордизмы:

И с т о р и я

в о п р о с а .

Этот аналог в комплексном случае

кольца

был введен и использован Коннером и Флойдом для

вычисления

группы й®и.

квазикомплексные многообразия,

О б ъ е к т ы .

Стабильные

первый класс Чжэня Cj которых индуцирован отображением много­

образия в сферу .S2.

(В , /)-кобордизмы, где

Вгг= В 2 г + 1

О п р е д е л е н и е .

пространство расслоения

над S2 X

BUT, индуцированного рас­

слоением путей над К (Z,

2) при помощи отображения, реализую­

щего класс когомологий

а ® 1 — 1 <gi си

где а — образующий

группы IP (iS2; Z).

 

 

 

 

Р е з у л ь т а т ы . Группа

была

вычислена Коннером

и Флойдом [5].

 

ч и с л а .

Целочисленные

Х а р а к т е р и с т и ч е с к и е

когомологические характеристические числа полностью опреде­ ляют класс кобордпзмов.

С в я з ь с й^. Группа ІГѴМмономорфно отображается в Й^" на группу, порожденную классами кобордизмов, у которых все характеристические числа, делящиеся иа с2, равны нулю.

С в я з ь

 

с 9Ц.

Группа W# отображается в 9Ц

на группу,

порожденную

квадратами классов кобордизмов

из

fP^cz

(Стопг [3],

Коннер

и Ландвебер [1]).

 

 

П р и м е р

9.

Spin-кобордизмы. й®рт.

классом экви­

О б ъ е к т

ы. Многообразие с фиксированным

валентности Spin-структуры на нормальном расслоении. (Группа Spin,! определяется как односвязное накрытие группы SOn; см. Атья, Ботт, Шапиро [1] и Милнор [9].)

О п р е

д е л е н и е .

(В, /)-кобордизмы, где Вг—классифи­

цирующее

пространство

группы Spinr, т. е. двусвязное накрытие

над пространством BSO,..


В ы ч и е л е H и я. Предварительные результаты были полу­ чены Новиковым [2]. Основное вычисление было проведено Андер­ соном, Брауном и Петерсоном [2], [3], которые показали, что груп­

па Tors Q*pm является 2 г-векторным пространством и состоит из элементов двух типов: элементы первого типа возникают при умножении классов кобордизмов на класс кобордизмов оснащен­ ной окружности S1 (как н в случае б’Н-кобордизмов), а элементы второго тппа мономорфио отображаются в группу неориентирован­

ных кобордизмов. Кольцо Q®pin/Tors является подкольцом кольца полиномов над Z от классов х,й (размерпостп 4і), порожденным всеми классами размерности, делящейся на 8, и двукратными классами, размерность которых не делится па 8.

Х а р а к т е р и с т и ч е с к и е ч и с л а . Классы кобордиз­ мов полностью определяются Z2-когомологическими и АО-харак- теристическпми числами. Все соотношения между целочисленны­ ми когомологическими характеристическими числами задаются теоремой Римана —Роха.

Св я з ь

с Q*r. Образ fij.1 в й®рш такой же, как и образ й*г

n SD-

 

в Û* •

 

Св я з ь

с й®°. Ядро гомоморфизма й®рШ_> й^° нетривиально

только в размерностях вида + 1 и 8к -[- 2 и порождено осна­ щенными многообразиями.

С в я з ь с 91*. Образ Q*pin в 91* состоит из всех классов кобордизмов, у которых Ж2-когомологпческие характеристические числа, делящиеся на и ш2, равны нулю. Предварительная работа в этом направлении была сделана Милнором [11], П. Г. Андерсо­ ном [1] и Стонгом [3], показавшими, что класс кобордизмов квадрата ориентированного многообразия содержит некоторое спинорное многообразие.

П р и м е р 10. Spin0-, Pin- и Ріа.с-кобордизмы: Q*pm

, Q*m и Q*m .

О б ъ е к т ы . Многообразия

с фиксированным классом экви­

валентности

Spin0-, Pinили Ріпс-структуры в нормальном рас­

слоении (см. Атья, Ботт и Шапиро [1]).

Вг—соответ­

О п р е д е л е н и е . (В, /)-кобордизмы, где

ствующее

классифицирующее

пространство.

(Пространство

В Spin0 получается из BSO превращением класса ша в целочислен­ ный, В Pin0 получается из ВО превращением класса и>2в целочис­ ленный и В Pin получается из ВО аннулированием класса и>2.)

Р е з у л ь т а т ы . Вычисления были проделаны Андерсоном, Брауном и Петерсоном (анонсировано в [3]) в связи с задачей изу­

чения Spin-кобордизмов. Кольцо Q fin /Tors рассматривалось в работе Стонга [2].


З а м е ч а и и е. Реззьльтаты о группах Й^т и Q*m еще не опубликованы. Известно, что эти грзшпы являются 2-прпиар­ ными и содержат элементы произвольно больпюго порядка. Обра­ зы этих групп в 91* состоят из классов кобордпзмов, у которых

соответствующие

числа Штпфеля —Уитни равны нзыпо.

З а м е ч а л и

е. Ріи-кобордизмы дают первый пример теории,

в которой касательные и нормальные структуры имеют разный

тип. Действительно, если

многообразие М имеет Ріп-структуру

в нормальном расслоении,

то класс Штпфеля —Уитни w2 его

касательного расслоения равен іѵ\ и, следовательно, касательное расслоение не обязательно имеет Ріп-стрз^ктзфз^.

П ример 11. Комплексные Spin-кобордизмы: Q ^s .

Об ъ е к т ы. Многообразия с фиксированным классом экви­ валентности одновременно комплексной и Spin-стрз'ктз'ры в его нормальном расслоении.

Оп р е д е л е н и е . (В, /)-кобордизмы, где В —расслоение

ыад BU, индз'цированное расслоением В Spin

BSO.

Р е з у л ь т а т ы . Группа Q-nS является

прямой суммой

группы Q'r,u и свободной абелевой группы (Стонг [6]).

3 а м е ч а и и е. Теория Q^s полезна при исследовании связи между SU и Spin-кобордизмами.

П ример 12.

Симплектические кобордизмы: Q^p.

О б ъ е к т ы .

Многообразия с фиксированным классом экви­

валентности структуры кватернионного расслоения в нормальном расслоении.

О п р е д е л е н и е . (В, /)-кобордизмы, где B,lT = B i r + 1 = = В іг+2 = B,lT+з—классифицирующие пространства BSpr для симплектической группы Spr унитарных кватернионных (г X г)-

матриц (BSpT— прямой предел

кватернионных

многообразий

Грассмана).

 

 

Р е з у л ь т а т ы . Новиков

[2] показал, что

® Z [1/2]

является кольцом полиномов от 4j-мерных образующих, и вычис­ лил группы й®р для малых п. Люлевичус [4] продолжил вычисле­ ние групп ßftp для малых п методом спектральной последователь­

ности Адамса.

В настоящее

время вычисления групп Й®р еще

продолжаются.

 

 

С в я з ь с

91*. Образ

группы й®р в неориентированных

кобордизмах 91* нулевой в размерностях меньших 24 (Стонг [8]). З а м е ч а н и е . Теорию iSp-бордизмов изучал Лаидвебер [6].

П ример 13.

Почти симплектические кобордизмы.

О б ъ е к т

ы. Многообразия, нормальное расслоение которых

разлагается в сумму тензорных произведений кватернионных век­


торных расслоений. [Тензорное произведение кватерниониых рас­ слоений—это всего лишь вещественное расслоение.]

З а м е ч а н и е . Введенная Ландвебером [5], эта группа коборднзмов является подгруппой в 91*, состоящей из четвертых сте­ пеней всех элементов из 91*. Опа предназначена для заполнения

бреши, связанной с тем фактом, что образ группы Q*J' в 9t* лежит в группе, состоящей из четвертых степеней элементов из 91* , но не совпадает с пей (как казалось бы на первый взгляд). В частности, кватерниоппьте проективные пространства являются почти спмплектпческпмп, но не спмплектическнми (см. Хирцебрух [1], Конпер п Флойд [6] и Крейнес [I])1).

П р и м е р 14.

Кобордизмы с клиффордовыми алгебрами: Q*’ч.

О б ъ е к т ы .

Многообразия, на нормальном расслоепии кото­

рых фиксирован класс эквивалентности действий алгебры Клиф-

V

ѵ+а

форда, ассоциированной с квадратичной формой

х\ — 2 хг

і = і

І = Р + 1

(см. Атья, Ботт и Шапиро [ 1 ]).

 

О п р е д е л е н и е . (В , /)-кобордпзмы, где Вт— соответству­ ющее классифицирующее пространство. Их можно выразить через

более стандартные

кобордизмы:

группа

91*;

a) если (р , ф) =

(0,

0), то

получается

B) если (р, g) = (0,

1), то получается группа О*;

c) если (р, q) =

(0, 2), то получается группа 0*р;

d) если (р, q) =

(0,

3), то

получается

группа

Q*p (BSp);

e) если (р, g) =

(1,

0), то получается

группа 91* (ВО);

f) если (р, g) =

(2,

0), то получается группа кобордизмов мно­

гообразий, нормальное расслоение которых является комплексифпкацией вещественного расслоения;

g) если (р, g) = (1,

1), то ползшается та же группа, что и в слу­

чае (2,

0).

 

групп QP- ч 0

Z [1/2] легко вычис­

З а м е ч а н и е . Структура

ляется.

Можно дать

верхнюю

границу для

образа

fig- ч в 91*

в терминах наибольших 2,1-х

степеней элементов

кольца 91*.

Нестабильный вариант случая (f), который встречается в точной последовательности кобордизмов иммерсий (см. пример 20 ниже), изучался Р. Уэллсом.

П р и м е р 15.

Самосопряженные кобордизмы: й |с.

О б ъ е к т ы .

Квазикомплексиые многообразия вместе с опе­

ратором, задающим изоморфизм комплексной структуры в нор­ мальном расслоении со структурой, ей комплексно сопряженной.

О п р е д е л е н и е . (В, /)-кобордизмы, где В — Bsc клас­ сифицирующее пространство для самосопряженной Ä-теорин, определенное Д. Андерсоном [1] и Грином [1].

х) См . прим е ча н и е переводчика ( ') в ко н ц е к н и г и .— П р и м , перво.