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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 152

Скачиваний: 0

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

Таким образом, характеристические числа mod q не изменятся, если их вычислять по полиному у (Н) = (1 -j- щ -j- ... -j- ff/)gS+1/(l +

-ir pq~1 vq)

для

//,

двойственного

классу

pq~1vq.

 

 

 

 

 

Тогда

Sa (y) [H] s

Qa (vu

 

 

 

 

[CP],

где Qa—

однородный целочисленный полином степени п (со) от щ,

... ,

vq,

рч-1 ѵд (degQ pq~1 vq= 1).

Любой

ыопом

a = Hß . . . іА

(Pq~1 vg)hi+i

степени n(u>) полинома

Qш дает

мопом a-pq~1 vq степени

тг(а>) +

+ q+ kq+1(q—1)

от

переменных

ß*,

и

так как

ß?+1 = 0,

то

a-pq~1 vq = 0,!

если

п (со) + q k q+1 (q— 1 )> 5 S+1.

Таким

образом,

если

п (со) >

çs+1—q,

то apq~1 vq = 0,

и

поэтому

Sa (у) [Я] = О

(mod q). Для

?г (со) = çs+1 —q моном

apq~1 vq также

равен

нулю,

если

/с5+1 > 0.

 

 

характеристические

числа

mod q

степени

Таким

образом,

(qs+1 q) не изменятся, если их вычислять по полиному у(Н) =

=

я

 

 

 

 

 

 

 

 

. . . ßg. Тогда

[] (l + ßj)?*+1 для Н, двойственного классу

 

з=і

 

является

суммой мономов

ßn ... ß*<z,

таких, что

и» =

Sa (y)(FI)

= ©iU ...

IJ (üq,

deg сùt = it,

yiii = qs + 1 q,

поэтому

если

Sa (у) (Я) [Я] щк 0 (mod q),

то

= ... = iq= qs — 1.

 

где ?г(со)>

 

Таким

образом, если

Sa (у) (Я) [Н] ф

0 (mod q),

> ç s+1—q,

то n((ù) — qs+1— q и со является

измельчением разбие­

ния (qs— 1, . . . , q s—1). В частности,

 

 

 

 

Ѵ

- 1

 

g‘- 1)(r)[#1=(9‘+ i)*ßf

ßf’P(i)q-4CPl =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (gs-S -l)« .p (ir1;

если qs— 1 > 0 , т. е. gs> l ,

то

(çs 4 -l)9 = 1 (mod q).

Если

qs

— 1 = 0,

то s = 0,

поэтому имеет

место окончательная формула

 

Ѵ

- і .......9._1)(7)№

= 1-P9_1ß1

... ßg [CP] = p ( i r P ■

 

Возвращаясь теперь к классифицирующему пространству BU, вспомним из гл. V, что *) Н ** (BU\ Z) является кольцом формаль­ ных степенных рядов над Z от универсальных классов Чжэня ct размерности 2і и H** (BU ; О,) является кольцом степенных рядов

над (О, этих классов. Кольцо Н^ (BU; Q,) = Н о т (Н* * (BU\ C l);

Q.)

и его подкольцо H * (BU\ Z) = Н от

(H** (BU\ Z); Z) можно рас­

сматривать как кольцо полиномов

(над Q, и Z соответственно)

от классов а; размерности 2і, где а ; двойственны

классам

(с)

относительно базиса из классов Sa (с) (5Ш(с) (аг) =

ÔMi (.;>).

 

Представим классы Чжэня формально в виде г-х элементарных симметрических функций от переменных xj размерности 2 и обо-

*) Обозначение H**(BU\ Z) подчеркивает, что рассматривается кольцо

lim. Н*'* (В£/„) = 1іш lim H* {Gn<Г). — Прим, перев.



значим через S a (е) £ II** (BU; Cl) симметрическую функцию Sa от переменных ехі — І и через éf £ II** (BU; GL) —симметрическую функцию, равную произведению функций X j/(e xj 1). При диаго­

нальном

отображении

À:

H** (BU;

Q I ) H** (BU;

О.)®

® H** (BU ; Cl) имеем

ЛSa (е) =

У

S a>(е) ® (е) и A<jp =

=

<5° ®

IP.

 

 

іо'м"=м

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим функцию р: Я* (BU; <Ш-И& [6;] по формуле р (а) =

=

S (*5<о

(е) of) [а] ßffl,

где

со =

(іи ■■-, b), ßw= ßn •

• • ßi,.-

 

CO

 

 

 

 

 

 

Из формулы для диагонального отображения следует, что р являет­

ся

кольцевым

гомоморфизмом.

 

[Имеем

ех — 1 =

х -f- члены

более

высокой степени по

х,

поэтому S ш(<?) И = Sa (с) + пле­

ны

более

высокой степени,

и,

следовательно,

для

любого

а £

£ Я* (BU;

О,) сумма

в формуле

для

р (а)

является

конечной.]

 

Обозначим через Bn cz IIn (BU;

Q)

= Horn (Iln (BU; <Q);

Q.)

множество

элементов

a £ IIn (BU; Q,),

таких, что p (cc) £ Z [ß;],

и положим В * =

ф Bn cz II* (BU; Cl). Ясно, что B.f является под-

кольцом в

 

П

Cl). Заметим

теперь,

что

II2i, (BU; Ж) =

Я* (BU;

=

£ H 2k (BU;

С,) | S ш(С) [а] £

 

если п (со) = /с}, и так как

для и £ В 2к и со с п (со) = к число Sm(с) [и] =

Sm(е)ІР [и] является

целым, то B 2k<zz Il 2к

(BU; Т). Кроме того, существует тривиаль­

ное вложение B 2k+lcz H 2k+i (BU;

Z), так как обе группы равны

нулю. Обозначим через р5: В*

 

L q [ßj композицию отображе­

ния р: 5* TL [ß,] и гомоморфизма приведения

mod q , где q

простое число.

 

 

квазикомплексное

многообразие

и

 

Пусть

М п — замкнутое

т (М):

II* (BU;

С)

С — гомоморфизм,

переводящий

х £

£ H* (BU; О.) в значение касательного характеристического клас­

са X (т) на. фундаментальном классе гомологий многообразия М .

Это определяет кольцевой гомоморфизм т:

-> Я* (ВU; С), про

который ранее было доказано, что он является мономорфизмом. Так как для любого расслоения р имеет место формула 5Ш(е) (р) =

= ch (Sa (у (р)), то для

всех разбиений со

получаем, что

{Sa (е) éf) [хМ] = ch (5Ш(у (х)) éf (М) [М] =

 

 

 

 

I

 

0,

если

(п— п (со)) нечетно,

 

 

~ \

Ва (у(т))[М]р(іу1, если

(н — гс (со)) = 2*,

т. е. число

(е)аР} [тМ] является целым для всех со, и поэтому

т [М] £ Вп.

Таким

образом,

имеет место

вложение xQ^cz Bn cz

с=Я„ (BU;

Z).

 

Пусть Р £ ~Lq [ßb

. . .] — некоторый по­

О п р е д е л е н и е .

лином

от переменных ß;. Скажем, что Р имеет наибольший моном

ßi, . .

. ßj ,

если

 

 

 

 

 


1) коэффициент при мономе ß^ . . . ßir в Р не равен нулю, 2) из условий, что коэффициент при некотором мономе ß^ . . .

. . . ßjs не равен нулю и ß^ . . . ßis Ф ß?1 . . . ßir, следует, что либо

a) н + • • • + U < h + • • • + либо

B) 7і + . . . + js = il + . . . + іт и s >7-,

[Произвольный полином не обязательно имеет наибольший моном.]

ßco

Если полиномы P, Q Ç

[ßi, . . .] имеют наибольшие мономы

и ßto'i

то полином P -Q

имеет

наибольший

моном ß^ ß^- =

=

ßöjUtu'*

Если Pi 6 TLq [ßi, . . .],

i = 1, . . .,

п,— полиномы,

имеющие различные наибольшие мономы, то они линейно незави­ симы над 7Lq.

П р е д л о ж е н и е . Для каждого простого р и каждого целого числа і существуют квазикомплексные многообразия М і размер­ ности 2 і, такие, что рр (тМ і) имеет наибольший моном ß;, если

і +

1 ф ps ни для какого s,

и наибольший моном s-i_ 1]p, если

і +

1 =

р3 для некоторого s.

 

 

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о . Для (і + 1) ф 0 (mod р) положим

М і

= СР(і).

Тогда

{5(І)(в )^}[тЛ ^]= 5 (і,(с)[СР(і)] = (і +

1 ) ^ 0

(mod р).

(і-{-1) == 0 (mod р),

ио (i-j-l)^= ps

ни для какого

s, то

 

Если

(і + і) —рг (ри-\-ѵ),

где г > 0

и О С ѵ С р .

Для и = О и

у > 1

положим М і= Н рГ' рг(ѵ_іу Тогда {SU) (е) â°} [хМД] = S a) (с) [тМ\] =

ѵ\

 

 

 

Для

u > 0

положим

М \ = НрТѵ_рГ+іи-

I^O(modp).

 

Тогда {5(і> (е) éf) [xAff] = S ti) (с) [тЩ] = -

 

 

 

 

 

(modp).

Если і + 1 = ps для

некоторого

s,

то

положим

М \ =

= Hps-i__

р5-і

индексов).

Тогда

{5Ш(е) éf) [тМ?] =

= S<Ù(V (X)) [Мі ] =

0 (modp),

если гг(со)>р3—р,

за исключением

случая, когда п (со) = psр и со является

измельчением

разбиения

(ц - 1 - 1 ,

 

1). ■

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С л е д с т в и е .

Для

любого разбиения со =

(гь

. . ., іт) положим

М ш= М іі X .. • х М ц .

Тогда

для

каждого

простого

числа р

и каждого

целого

числа п

полиномы

рр (хМ?а) = рр (тМц) ...

.. .рр М іг), где со Ç я (тг),

линейно независимы в кольце Zp [ßj, . . .].

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Полиномы

рр (TMS), где

со

пробе­

гает все множество я (?г) разбиений числа гг, имеют различные наибольшие мономы. ■


Л е м м а. Пустъ М* градуированное

надкольцо

градуиро­

ванного кольца полиномов Z [oti, а 2, . .

deg а,

= і.

Если для

каждого простого р существуют элементы cf 6

г ^

1, такие,

что MJpM* = Zp [cf],

то кольцо М* является кольцом целочис­

ленных полиномов над Z

от классов І>і £ Mt, г ^

1. .Если cf* с

с: J?* — подкольцо, содержащее все элементы cf, иго of* =

З а м е ч а н и е . Предполагается, что все рассматриваемые кольца имеют единицу. Утверждение, что кольцо М* является градуированным подкольцом градуированного кольца, означает, что однородные компоненты элементов из М%сами также принад­ лежат кольцу М-*-

как

Д о к а з а т е л ь с т в о . Положим ß* = Z [ai, . . .]. Так

Ä „ c

ß n, то

является свободной абелевой группой ранга

не

больше

| л (?г) | , где л (п) — множество разбиений числа п.

Так как группа М п 0

Zp — {MJpM,¥)n является | л (и) |-мерным

векторным пространством, то ранг группы Мп в точности равен

I

^ W I-

а'ш = 2^''OS' — некоторый базис группы

М п, где со,

 

Пусть

о '

£ л (п),

А,ш“ 6 Z.

Применяя

обычный

процесс

приведения

к

треугольному виду

(как для целочисленных матриц), можно

из базиса

{а’ш} получить новый базис а0 =

со, со' 6 л (п),

 

€ Z, для которого

= 0, если со ф (?г), и f (f) равен наиболь­

шему общему делителю чисел

Х ^ . Для

каждого п

обозначим

через Ьп £ М п элемент я(п), полученный указанным выше спосо­

бом. Так как Х$] ф 0 из сравнения рангов, то можно по индукции представить элементы схг в виде полиномов с рациональными коэффициентами от bj (/ ^ г), и, следовательно, базис в группе Мп

можно

задать

элементом

Ьп и элементами аа = У.Цщ'бщ', где со,

со'

(/г), со,

со' ф (п),

р,“, 6 Cl.

Предположим по индукции, что в размерностях, меньших п,

кольцо

М-it является кольцом целочисленных полиномов от клас­

сов Ъі,

і < п. Пусть L — свободная абелева группа, порожденная

элементами аш,

и М — свободная абелева группа, порожденная

элементами

Ьш,

где со £ л (п) и а

Ф (п).

Так как М

состоит

только из

разложимых элементов

кольца

ß n, то М a

L, и так

как они имеют один и тот же ранг, то индекс группы М в L коне­ чен.

Пусть р — простое число. Так как М * — кольцо целочислен­ ных полиномов от bj в размерностях, меньших п, то элементы с?

{для і < п) являются целочисленными полиномами степени і от bj и, таким образом, ср Ç М для всех и ф (п), ш Ç л (п). Итак,

образ группы М в группе Мп ® Zp имеет тот же самый ранг (рав­