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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 131

Скачиваний: 0

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

причем Re ( , ) (его вещественная часть) задает обычное R-скаляр- ное произведение. Можно рассматривать многообразие KP (п)

как

сферу

 

= G К п+1 | | и | = 1 } ,

 

профакторизованную-

по

действию

сферы S K~i = {< GК | | t | =

 

1}. Отождествим про­

странство

касательного

расслоения

к

$ кп+к-і

с

пространством

{(и,

v) GІГ1+1 X Кп+1 II и I = 1 , Re

(и,

н) = 0}. Тогда пространство

расслоения

я*т,

индуцированного

 

касательным

расслоением

к KP (п) при проекции л: s t,n+ ti~ 1

/{р (п^

можно отождествить

с пространством

касательных

векторов

{и, ѵ),

ортогональных

к орбитам действия групп S K~ \

т. е. векторов (и, ѵ),

где {и, ѵ) = 0 .

На

этом

пространстве

действует

поле

К

по формуле s {и,

ѵ) =

= (и, su),

превращая

его в

пространство

Ä-векторного

рас­

слоения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Факторпространство пространства расслоения я*т по действию

группы (S’1-1 совпадает с пространством Е (т) расслоения т, сле­

довательно,

Е (т) можно

представить

как

пространство пар

(и,

v) G Kn+1

X К п+1, где

I и I =

1, {и,

v) =

0, в котором пары

{и,

v) отождествлены с парами {tu,

tv) для всех t G SK~i. Так как

поле К коммутативно, то это отождествление пар совместимо с дей­

ствием группы S*-1 на я*т, поэтому т является .ff-векторным рас­ слоением.

Пусть с: P { V ) P (V)—отображение, индуцированное

ком­

плексным сопряжением в V. Пространство расслоения с* {!.)

= £

можно отождествить с пространством пар {х, s) G K n+1 X К,

где

I X I =

1, в котором пара (х, s) считается равной паре {tx, ts)

для

всех i

G 5 Ь-1. [Пара (х, s) представляет собой точку расслоения

с* {I), задаваемую парой: одномерное подпространство, проходя­ щее через точку х, и точка sx в образе этого подпространства при

отображении с.] Пространство расслоения {п +

1) | можно отож­

дествить тогда с пространством пар {и, v) G K n+1

X К п+1, \ и | = 1 ,

в котором пара {и, ѵ) считается равной паре {tu, tv) для всех t G S

и в

котором

умножение на скаляр s GК задается формулой

s {и,

ѵ) = {и,

sv). Таким образом, касательное расслоение т можно

отождествить с подрасслоением расслоения (п + 1) £, определяе­ мым как послойное ортогональное дополнение к множеству всех пар (u, su), которое образует тривиальное одномерное расслоение. Следовательно, {п + 1) Н= т © І.в

Итак, нормальное расслоение многообразия KP (п), заданное как «обратное» касательное расслоение, допускает структуру ста­ бильного ^-векторного расслоения и тем самым определяет {В, /)- структуру на многообразии KP {п). Так как И-когомологии пространства В = lim Вп известны и класс ориентации U уже построен, то можно вычислить характеристические числа многооб­ разия KP {п).


Пусть KP (га) а £ г+кп — вложение с нормальным расслое­ нием V , имеющим структуру /і-векторного расслоения, и пусть [KP (га)] 6 Н кп (KP (га); H.) — фундаментальный класс г о м о л о г и й многообразия KP (/г), определенный ориентацией U пространства Тома Тѵ.

Л е м м а. а"

[KP (га)] =

( - 1)" 6 Я 0 (pt; Л).

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Имеет место диаграмма

£Г+7іП

 

а11AU

\

Тѵ — U

(KP (га)/0 ) А Тѵ

А

г

h.\l

 

1

1\

 

 

\

smд Тѵ

(-П’Чдп

А

 

 

 

 

 

 

1Ч\

/'(-1)'4.\L

\

Sm А s r

в которой отображения после надстроек заданы развернутым опре­ делением упомянутых выше классов когомологий. После надстрой­ ки диаграмма является гомотопически коммутативной. Следова­ тельно, отображение, представляющее класс ап [KP (га)] (верхняя линия), дает тот же класс когомологий, что и отображение (— J)'1 (нижняя линия), ffî

П р е д л о ж е н и е. Касательные характеристические числа многообразия KP (га) задаются формулой

 

 

 

<гв (т)[£Я(га)] =

( к -\- 1 \

/ га -f-1 \

 

 

 

 

 

 

^ ^

] . . . ^

 

и

jeiT°( Р И И ),

 

 

где

со

= (А, • • -,

іТ) — разбиение

числа

га

и ств = щ

. . . о

Кроме того, имеет место формула

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S in) (а (т))

[KP (га)]

=

га

+

1.

 

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Пусть

с:

KP (п)-*-КР (п) — отображе­

ние,

определенное

 

комплексным

сопряжением в Кп+1.

Имеем

с* (а) == —а + У] аіа 1

и а (т) = (1 -f е*а)"+1. Таким образом,

 

(т) =

 

 

 

і^2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ га + 1 \

 

и і5(п) (т)) =

(га-)-1) с* (а)п. Так

как

 

 

 

( ^

 

I с* (а)"

а'1+1 —0,

то с* (а)™ =

(—а)п= ( — 1)п а"

и

{с* (ос))71 [KP (га)] =

1. Я

=

Если

га (со) >га,

то аш(т) ШР (7г)] = 0, так как {с* (а)}п+1 =

0.

Для га (со) <

га трудность вычисления

характеристических

чисел

заключается

в вычислении

значения класса ак на

фунда­



ментальном классе многообразия KP (п). Так как класс а к не ин­ дуцирован отображением в сферу, то это вычисление невозможно провести без дополнительных предположений.

Используя проективные пространства, можно построить дру­ гие многообразия, необходимые нам в дальнейшем, характеристи­ ческие числа которых также вычислимы.

Пусть К = Ч или С, и пусть В — классифицирующее простран­ ство для /іГ-векторных расслоений. Предположим, что М п — замкнутое (В, /)-многообразие и р есть Â'-линейное расслоение над

М с характеристическим классом

а (р) = 1 + 0, 0 £ Н к (Мп\ J ) .

Рассмотрим отображение /: М ->■ KP (N ) для некоторого N,

такое, что /* (|) =

р. Деформируя /, если это необходимо, можно

предположить, что

отображение

/ трансверсально регулярно

на подмногообразии KP (N — 1).

Тогда L = / -1 (KP (N — 1)) с:

er М есть замкнутое подмногообразие коразмерности к; нормаль­ ное расслоение многообразия L в М индуцировано нормальным

расслоением подмногообразия KP (N — 1 )с

KP (N ) (т. е. рас­

слоением £ |л'р<х-і>)>

и,

следовательно,

нормальное расслоение

L в М совпадает с расслоением р | L.

 

 

L допу­

Стабильное нормальное расслоение vL многообразия

скает

(В, /)-структуру,

отождествляющую

его с расслоением

і* (р © V м), где

і — вложение многообразия L в М . Таким обра­

зом,

а (ѵь) — (1 + і*Ѳ) і*(а (ѵм)) или a(xL) =

і*ст(тм)/(1 + і*0).

Пусть X Ç II*

(L;

Н) — такой класс, что х

= і*у для некото­

рого

у б Н* (М;

А)

(например, ^-характеристический

класс).

Вычислим X [L] Ç H* (pt;

JL). Вложение

многообразия M

в R n+r

определяет вложение L в R n+r с ^-нормальным расслоением и ото­ бражение пространства Тѵм в TvL, такое, что следующая диаграм­ ма коммутативна:

 

Sn+r— U. 7ѵл,

 

\

J

 

с' \ і/я

 

TvL

Число X [L] представляется композицией отображений

Вп+Г

> TVL “ » (L/0 ) /\Тѵьс —>(Ы 0 ) ДТр Д Д Гѵм \L.ІЛГ/^ Г->

 

- + ( М / 0 ) / \ П \ крік- і>Л

Тѵм yhU^u>A Д А д A ^ U A ,

но диаграмма

 

 

М — U

KP(N)

 

Яі V

IЛ-2

Тр|і.—> ікроѵ-і'

В которой Я ] И Л-о — проекции на пространства Тома нормальны:


расслоений подмногообразий, коммутативна и я* (U) = щ (!). Таким образом, число х [L] представляется отображением

5"+г

Тѵм — U (М/0) Л Тѵм

 

- + { М / 0 ) / \ (Ml0 ) Л Тѵм ^

(Ml0 ) [\(КР (N)/0 ) Л Уѵм

 

 

 

- * A h A / \ A ^ U A ,

но

это отображение является также

представителем числа

и

Ѳ) [М], следовательно,

х [L] = и

Ѳ) [М ]. [Этот результат

обычно называют «естественностью двойственности Пуанкаре».] Приведенная выше конструкция многообразия L называется

«дуалнзацпей класса когомологий 0», но по существу является

«дуализацией

линейного

расслоения

р».

 

 

В качестве

примера докажем

 

 

 

i =

П р е д л о ж е н и е .

Пустъ я г: KP (щ) X KP (п2)

KP (nt),

1, 2, — проекции, где ni > 1 . Рассмотрим линейное расслое­

ние

I =

я ‘и(t) ® я*(!)

и обозначим

через

Нпи „2cr KP (n,) X

X KP (п2) подмногообразие, двойственное классу оч (I). Тогда имеет

место фор.мула

 

 

 

 

 

 

 

 

Рпі+П2—1 ('Г))

712І =

ІЩ-т-Пъ

 

 

 

 

і

п

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Так как кольцо когомологий много­

образия

КР( пі) является

свободным модулем над

кольцом

когомологий

точки,

то

имеем

Я* (KP (nj) х KP (?г2); Л)

^ Я* (KP (щ); H)

A)H* (KP (?г2); A). Так как ограничением

 

 

 

 

 

 

хр

 

 

расслоения I на подмногообразие KP (щ) er KP (nt) X KP_(n2) я в ­

ляется расслоение!,

то ÜJ (г) = я*а-і-яІс*.+

2 і>и(пІа)г(яіа)3,

_

і,

где а — с* (а) — описанный ранее класс в когомологиях проектив­

ного

пространства,

Ьц£Нк~г'г~пз (рѴ, А).

Тогда

характеристиче­

ский

класс

о (тн)

получается ограничением на

подмногообразие

Я = Я,ЧіП2 а

KP (iii) X KP (п2) класса когомологий

 

 

 

. (1-{-я^а)"1+ 1 (1+я?а)”2+1 .

 

 

 

 

1 + Щ(I)

 

 

Следовательно, характеристический класс

і5пі+П2_і (а (тн)) полу­

чается ограничением класса

 

 

(«J-- 1) ( ф ) пі+,,!" і +(/*2 + 1) (я|а)пі+"2_1 -

(о, (г))”1+П2_1 =

 

 

 

 

 

/ /7\\пі+П2—1

 

 

 

 

 

— (сті (ч)

6—01024