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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 171

Скачиваний: 0

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

так как,ввиду единственности ориентации пространства Тома //О-фуидаментальный классдолжен совпадать с фундаменталь­ ным классом, определяемым комплексной структурой. Следова­ тельно, набор многообразий {СР (2і)} дает искомый набор 4і-

мерных образующих кольца

® Q,. В

П р е д л о ж е н и е . Рассмотрим гомоморфизм

г-.17 s * r.SO

п n S O /rr

у: Q*

/Tors,

где гомоморфизм S,., индуцирован функтором забывания и я — обычная проекция. Тогда (ядро у) является идеалом, порожденным классами кобордизмов, размерность которых не делится на 4, а (коядро у) является конечной группой нечетного порядка ( в каж­ дой размерности).

Д о к а з а т е л ь с т в о . Так как характеристические числа Понтрягина являются целочисленными инвариантами, то они обращаются в нуль на элементах конечного порядка, и гомомор­ физм

Г :

[М] ->• (§>M(т) [М\),

полученный приведением чисел Понтрягина по модулю 2, разла­ гается в композицию гомоморфизмов, первым из которых является проекция л. Так как числа S U) {<§>(т)) [СР (2і)] нечетны, то гомо­ морфизм

Ои

Oso

У

Z;

л ( п ) I

«4n

 

 

является эпиморфизмом.

 

 

 

равен | я (п) |, группа

Поскольку ранг группы Qf°/Tors

 

(im y4n) также имеет ранг

| я (п)

| и является подгруппой нечет­

ного индекса. Так как Q?°+2/Tors = 0, то (ядро у) содержит идеал, порожденный классами, размерность которых не делится на 4, но тогда из сравнения рангов сразу следует, что (ядро у) совпадает с этим идеалом, в

П р е д л о ж е н и е . Отображение /: BSp -*■ BSO, классифи­ цирующее универсальное кватернионное векторное расслоение, рас­ сматриваемое как ориентированное векторное расслоение, являет­ ся гомотопической эквивалентностью по модулю класса Серра- 2 -примарных конечных групп.

Д о к а з а т е л ь с т в о . Известно, что Н* (BSp\ Ж) =

= Z[(Pi], где <§>І есть і-й симплектический класс Понтрягина универсального расслоения 4L. Если рассматривать 4L простокак комплексное расслоение, то его классы Чжэия сгі связаны



с

формулой $ (41) = с2і (41). Имеем <g>t (4L) =

(—1)г c2i (<?/®С)

и 0(41®С) —с (ЧІ)2, поэтому

 

 

 

 

 

 

 

fi (“?■/) = (—1 2 $>*(‘?/) +

(разложимые

члены).

 

Таким образом, гомоморфизм

 

 

 

 

 

 

 

/*: Я* (550; Zp) = Zp [g»«]

(55p;

Zp) = Zp [$]

является изоморфизмом для

всех простых

нечетных р.

н

 

С л е д с т в и е . Гомоморфизм

 

 

 

 

 

 

У •

 

s o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

индуцированный функтором

забывания,

является изоморфизмом

по модулю класса Серра 2-примарных конечных групп.

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Используя

результат о

гомомор­

физме /* и теорему об изоморфизме Тома, получаем, что отобра­ жение Tf: TBSp„ -+■ TBSO,l7t индуцирует изоморфизм групп Zpкогомологпй для всех простых нечетных р в размерностях, мень­ ших 8 ?г. Тогда по обобщенной теореме Уайтхеда гомоморфизм (У/)# в гомотопических группах соответствующих размерностей является изоморфизмом по модулю 2 -примарных конечных групп. Поэтому для завершения доказательства достаточно применить

теорему Понтрягина — Тома, в

 

Замечая теперь, что гомоморфизм 5*:

й®°, индуциро­

ванный функтором забывания, разлагается в композицию

Й*р —

,

где У* и 5* — гомоморфизмы, индуцированные соответствующими функторами забывания, получаем следующий результат:

Т е о р е м а . Подгруппа

элементов конечного порядка в

SO

является 2 -примарно й.

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Так как У* является изоморфизмом

по модулю 2 -прнмарных конечных групп, а группа й* не имеет кручения, то ни группа й®р, ни группа й*° не имеют элементов нечетного порядка, ш

Т е о р е м а. Гомоморфизм

Г-

£is0— -

•ßf/T ors

*

 

является эпиморфизмом.

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Так как п является изоморфизмом

по модулю 2 -примарного кручения,

то гомоморфизм яУ* = уУ*


имеет в каждой размерности коядром 2 -примарную группу, и, сле­ довательно, у также имеет коядром 2-примарную группу. Но это противоречит предыдущему результату, согласно которому у в каждой размерности имеет коядром конечную группу нечетного порядка. Таким образом, гомоморфизм у является эпиморфиз­ мом. в

Т е о р е м а.

Кольцо Q* /Tors

является кольцом полиномов

над кольцом Z от образующих Хі размерности 4і, которые харак­

теризуются условием

 

 

 

 

 

 

СО) [я;] =

I ±

1 ,

если

2 і- \ - іф р s пи для

какого простого р и sÇZ,

{ ±

р,

если

2 i-\-i = ps

для некоторого простого р и 5 ÇZ.

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Кольцо ß*°/Tors изоморфно фак-

торкольцу кольца й* по идеалу, порожденному классами кобор-

Дизмов, размерность которых не делится на 4. Поэтому Qf°/Tors является кольцом полиномов, и его образующие характеризуются своими 5-числами. Указанные значения 5-чисел образующих х, непосредственно получаются из значений 5-чисел для образую­ щих комплексных кобордизмов, ■так как если М п — квазиком­

плексное многообразие и с (М) = Q ( 1 + аД, где — формаль­

ные образующие, то

(М ) — П (і

+ а|), и, следовательно,

stk, (8 >(т)) [М] =

C2Ä) (т))

(М). Ш

Для вычисления 2-примариой структуры кольца й®° полезно использовать точную последовательность

йВО t й!° ^ 'Z /'ЛЯ , 2 )

в которой t является гомоморфизмом умножения на 2 ([5°, о] — это две точки, каждая из которых положительно ориентирована).

Обозначим через

д' = р.д: 7//\ДЯ, 2 )+ 7 /‘*(Я,

2)

композицию гомоморфизмов.

 

 

Л е м м а. Гомоморфизм

д': 7/'"* (Я, 2)

(Я, 2) является

дифференцированием и ' ) 2 = 0. Если, как в гл. VIII, выбрать

образующие xt, і Ф 2 s — 1 ,

кольца

üft*, такие, что

7Г* (Я, 2) = Z2

Ixj, ( х ^

I j Ф 2 \

2* - 1],


то получим

д %2т-і —О,

д Х 2т — % 2т -и

d'((x2S?) = o.

 

Д о к а з а т е л ь с т в о . В гл. VIII

показано, что д' (ab) =

— д'а-Ъ + а-д'Ъ — [P (öl2)] -д'а -д'Ь; но

[Р (öl2)] = 0 в кольце

ЗД, следовательно, д' является дифференцированием. Так как

д'д' = рдрд и До = 0 , то (д' ) 2 = 0 .

Вычислим значение д' на образующих кольца W * (31, 2). Многообразие N, представляющее класс (x2s)2, кобордантно

RP (2S+1)2, а

так как [ДР (2S+1)2] =

р (CP (2s)] и

д'р = 0, то

д' [V] = 0 .

 

 

 

Представителем образующего х2т является многообразие

 

M a RP (1) X RP (2Р)

X RP (2р+1?),

 

двойственное

классу когомологий

+ (2 Р + 1 ) а2 + (2

Р+1? + 1 ) «з-

Так как wi (M) = al, то класс д’ [М] представлен подмногообра­ зием, двойственным (М), т. е. подмногообразием в RP (1) X X RP (2Р) X RP (2р+1 $г), двойственным классу когомологий

«j (а , + (2р - Ы ) а 2 + (2р+1д + 1) а3) = а, ((2Р + 1) а 2 + (2р+1<? + 1) а3),

так как а2 = 0. Подмногообразием в RP (1) x R P (2Р) X RP (2p+1 q),

двойственным аи является многообразие RP (2Р) X RP (2р+1д), поэтому д' [М] есть в точности х2т-і• Так как (д' ) 2 = 0, то

д'х2т -і — 0. а

С л е д с т в и е ,

ker д'/іт д' =

Z2 [(X2I)2\.

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Кольцо

W* (31, 2) является тен­

зорным

произведением следующих

колец:

 

 

a) кольца Z2 [х2т_1г х2т],

где

т Ф

21 ни для какого t, для

которого

д'х2т =

х 2т_і,

д'х2т_х = 0 ,

и поэтому

его

кольцо

гомологий изоморфно кольцу Z2 [(.r2m)2];

и

поэтому

B) кольца Z2 [(z2 s)2],

для

которого

д' (x2S)2 0,

его кольцо гомологий изоморфно ему самому.

Применяя теперь теорему Кюннета о гомологиях тензорного произведения дифференциальных колец, получаем утверждение следствия. Ш

П р е д л о ж е н и е . pQS° = ^ег ^ = ker

Д о к а з а т е л ь с т в о . Покажем, что композиция гомомор­ физмов ker д с —>ker д' -v ker 37im д' является эпиморфизмом. Если а £ ker д'!im д' , то существует класс б 6 31*, такой, что Ъ2