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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 158

Скачиваний: 0

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

|^Эти названия оправдываются тем фактом, что, например, для

J 2 = 1 расслоение У можно представить в виде суммы двух подрас­

слоений

И -j- ( - .) — ) У, соответствующих собственным

значениям +1 н —1 автоморфизма /, причем оператор умножения

на

і в расслоении У переставляет

слагаемые. Таким образом,

У

изоморфно комплексификации

вещественного расслоения

т1+ Jч

 

Пусть даны две такие пары (Уь J t) и (У2, / 2). Тензорное произ­ ведение расслоений Уі <g)(Q У2 допускает антилинейный автомор­

физм Ji ® / 2, относительно которого пара (У1 (giQ У2, J t ® / 2)

является

1) вещественной, если оба преобразования J ± и / 2 веществен­ ные или оба симплектические;

2) симплектической, если одно из преобразований является симплектическим, а другое вещественным.

Такое описание умножения в КО* {X ) связывает КО {X ) и -O p (X). [Если (Уь /j) и (У2, / 2) — симплектические расслое­

ния, то автоморфизм

Ji ® / 2 задает на комплексном расслоении

Ѵі <%)£ У2 структуру

комплексификации вещественного вектор­

ного расслоения, изоморфного расслоению Уі ®п, У2, где Ѵ± расІГ

сматривается как правое (Н-векторное расслоение относительно

сопряженного

действия

тела

кватернионов (Н.]

Л е м м а .

Кольцо КО* (HP (п)) является свободным КО* (pt)-

модулем с базисом 1, а,

. . .,

ос", где a Ç КО* {HP {п)) представ­

лен элементом р~г (1 — À), Я — каноническое кватернионное линей­ ное расслоение.

Д о к а з а т е л ь с т в о . Из параграфа главы V о связи между

полями

скаляров

известно

факторотображение

СР (2п-|-1)-ч>-

-+НР{п)

с

/*Я = ЯфА. и

то,

что

пространство

НР{п) имеет

правильные

целочисленные

к о г о м о л о г и и

с H* {HP {п)\

Z) =

= Z[oc]/a”+1 = 0

и

/* (а) =

—а 2 в

группе

Н* {СР {2п + 1); Z).

В частности,

d*(i) = ( — а)71, где d — факторотображение HP {п) —>

- f HP {п)ІНР (я — 1) = S*n.

 

 

 

 

 

 

Предположим,

что лемма верна для пространства НР{п — 1),

и рассмотрим точную последовательность

 

 

 

О-+KO*{Sm) —> КО* {HР { п ) ) К О * { Н Р { п - 1))-»-0,

 

соответствующую

 

корасслоению

 

і

d

Sin.

 

HP {п— 1) —>

IIP {п) —■»

Тогда из предположения следует, что і*— эпиморфизм. Так

как


ограничение элемента а ” на (4?г— 1)-мерный остов равно нулю.

то г*(ап) = 0 и an = d*(w) для некоторого элемента w £ КО"' Таким образом, чтобы провести шаг индукции для НР(п), доста­

точно показать, что w является образующим группы КОЛп (Sm). Рассматривая X как комплексное расслоение, имеем

/*с1і(1|]_| —A,) = ch/*(1[]_| — A,) = ch(2— Х — Х) = 2— вае~а = - а 2+

+ (члены более высокой степени), поэтому ch (а) = а -'г (члены более высокой степени). Для нечетных п элемент ап пред­ ставляется 5р-«расслоением», и, рассматривая его как комплексное «расслоение», получаем ch (а71) = -f-ап = d* (•— і), поэтому ch (w) —

= —I и w является образующим.

Для четного п элемент ап

представляется вещественным «расслоением» и

ch (а11® С) =

= an = d*i, поэтому сЬ(ш®С) = і и

w является

образующим, и

Отсюда ясно, что элемент а удовлетворяет всем условиям, необходимым для того, чтобы пространство HP (п) имело правиль­

ные когомологии в ХО*-теории с классом w £ КОіп (S in) в каче­ стве стандартного класса ориентации і, выбранного так, что ch (і) = I для нечетного п и ch (і <g>С) = i для четного п, где

I £ Ніп (S in; Z) — стандартный

образующий.

Так как операция (У, J) -*■

V, сопоставляющая паре ее комп­

лексное расслоение, переводит образующий группы KSp (54)

в образующий группы К (-S4), то индуцированный ею гомоморфизм согласован с гомоморфизмом надстройки и определяет гомомор­ физм колец ф: КО* (X ) ->■ К* (X ), геометрически представленный в размерностях, кратных 4, отображением (V, J) V.

Теперь наступило время описать кольцо КО* (pt). Кратко говоря, КО* (pt) содержит подкольцо, состоящее из рядов Лорана

от класса р (1) £ КО~8 (pt), и является модулем над этим подколь­ цом с базисом 1, а, b, z, где a £ КО_1 (pt), b £ КО~г (pt), z £

£ KO~4 (pt), и с соотношениями 2a = 2b = 0, a2 = b и z2 = 4p (1).

З а м е ч а н и е . Элемент

z £ KO~4 (pt) представляется

три

виальным

симплектическим

линейным

расслоением, а ф (z) —

двумерным

комплексным расслоением.

Таким образом,

ф (z)2

представляется образом при гомоморфизме периодичности три­ виального комплексного 4-мерного векторного расслоения, кото­ рое представляет элемент 4ф(р (1)).

Гомоморфизм ф: КО* (pt)->-X* (pt) принимает на образующих

следующие значения: ф(а) = ф([) = 0, ф(г)=2р(1)2, ф(р(1))=р(1)4. Рассмотрим [/„-расслоение £ над пространством В с ком­ плексным скалярным умножением (,). Согласно лемме 7 гл. IX,


определено отображение расслоений

Ф: я*(Леѵ(Ё))-^я*(Лойсі©),

где я — проекция расслоения дисков D (£) на В. Согласно след­ ствию леммы б, ограничение ф на расслоение сфер S (£)

является изоморфизмом. Таким образом, элемент л* (Леѵ (%))

— я* (Aoddg)) £ К (D (I)), тривиализованный над S (|) при помощи отображения ф, определяет класс й(я*Аеѵ(|), n*Aodd(|), ф) £ EK(D(l), £(£)). Положим Û (l) = p~nd(K*Ает(£), jt*Aodd(g), ф)£

6Ktn (Tl).

Пр е д л о ж е н и е . Û(Q = ( — 1)n U(Q, где U (£)—ориентация, определенная классами Чжэня К-теории.

Д о к а з а т е л ь с т в о . Согласно утверждению 1 гл. IX,

ориентация U (I) является мультипликативной, поэтому предло­ жение достаточно проверить только для линейных расслоений. Если V — одномерное векторное пространство, то A (F) имеет базис (1, у}, где V — единичный вектор в пространстве V и

 

 

 

 

 

Еж(1) = я,

 

^ , »

=

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fl(v) = {v, X ),

е ; ( і ) =

о,

 

 

 

 

поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фх (1) = а:,

 

ф* (ѵ) =

(У, X)

 

 

 

и

отображение

ф

определяет

стандартную

тривиализациго

над

S

(I),

переводя

точку

ze £ я* (Qe

в точку z. Таким образом,

Ь (I) = р~х (1 — I),

где g — расслоение, сопряженное с канони­

ческим

расслоением

над пространством

СР (п — 1).

С другой

стороны, U (I) =

р -1 ( I

— 1), что и завершает доказательство, ш

а'.

Если

I является

б'С/гп-расслоением

над

В

с

отображением

В

 

S (А271 (£)),

задающим

ориентацию,

то,

согласно лемме

4 гл. IX, определен оператор р: А (|)

А (|), антикоммутирую­

щий с умножением на і

(лемма 3). Так как р: А,£(Е) —>- А2”-

(|),

то

р

согласовано

с

разложением

расслоения

я*А

на четную

и

нечетную части,

а по лемме 8

отображение

р

коммутирует

с отображением ф. Поскольку

р2 =

(—^ 2п(-2п~1)/2, то имеет место

следующее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р е д л о ж е н и е .

Если

I является SU 2П-расслоением,

то

в разностном классе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d(n*Aev(E), n*Aodd (I), Ф) £ К (Т£)


определено действие антилинейного оператора ц. Так как р.2 = = (—1)п, то таким образом определяется класс

и(£)£'КОІП{П).

Д о к а з а т е л ь с т в о . Если п — нечетное число, то в клас­

се d = d (я*Леѵ (I), я*Лос1<1(I), cp) задается 5р-структура; если п — четное число, то в классе d задается вещественная структура. Применяя оператор вещественной периодичности, в обоих случаях

получаем элемент группы КОіп (TZ,).

Для 5£/2п-расслоений, согласно лемме 5 гл. IX, оператор р является мультипликативным, и поэтому и (Z) является мульти­ пликативным классом Тома.

Ут в е р ж д е н и е . Класс Тома и (%) является ориентацией.

До к а з а т е л ь с т в о . Пусть | — тривиальное комплекс­

ное 2п-мерное векторное расслоение над точкой; 5 17-структура в расслоении £ задается выбором базиса. Таким образом, опреде­

лен

класс

и (I) Ç К 04п (У4'1).

Применение операции г|) к и (£)

дает

класс

U (|) £ К ІП(5J"),

который, является стандартной

ориентацией в Х-теории, поэтому и (£) является образующим группы KOin (Sin). в

З а м е ч а н и е . Утверждение показывает, что 517-расслоения являются ХО*-ориентнруемыми. Действительно, если | — неко­

торое ^С/^.і-расслоение, то

класс и (g © 1) £ KO*k (T

(£ ® 1)) =

= KO*k (2 2ГI) = KOih~2 (Г£)

является ориентацией.

Трудность

в геометрическом рассмотрении этого случая заключается в том, что не существует сколько-нибудь естественного способа геометри­ чески описать группу KOih~-( ).

Имея ориентацию для 517-расслоений, было бы желательно иметь также характеристические классы. Для симплектического расслоения £ над X , согласно общей теории, определены КО*-ха-

рактеристические классы я | (£) 6 КОіг (X ).

 

 

Для комплексного расслоения £ над X расслоение £

С

= S ® І имеет симплектическую структуру,

и, таким образом,

определены АО*-характеристические классы

я | (£ (g> С) Ç КО41 (X).

Л ем ма. Имеет место формула і|> (я! (£®С))= ( —1 )г р (1)'2гя* (£),

где яг (£) Ç X (X)—класс Понтрягина в К-теории, определенный для расслоения £, рассматриваемого как вещественное расслоение

(см. гл. IX).

Д о к а з а т е л ь с т в о . Очевидно, г|) (я| (£ ® С)) = р (l)~2lß, где ß 6 К (X). Для вычисления вида элемента ß можно исполь­


зовать принцип расщепления. Иначе говоря, достаточно рассмот­ реть случай, когда g = А, і = 1 над СР (п). Имеем: ß = 2 —

А © А = —л1 (А), что и завершает доказательство, ш Полезно отметить, что классы л 1(g) вещественных векторных

расслоений можно определить также следующим образом.

Для любого вещественного векторного расслоения g над X положим

 

 

00

 

 

 

 

і=0

 

 

Так как

А^ (g Ѳ р) = А^ (?) • А^ (р),

то операция А^ может

быть

определена и на элементах группы КО(Х). Таким образом,

класс

 

 

А^ (g—dim g)

S Лк © li

 

 

 

(l + i)dims

 

зависит

только

от стабильного класса расслоения g. Положим

и =

2 , так

что и = t (1 — t + P — . .. )2 является степенным

рядом над Z с первым членом t, a t является степенным рядом над Z от и с первым членом и. Определим классы я^ (g) Ç КО (X ) по формуле

 

2

(g) =

 

(g) = x f

( g - dim g).

Класс

(g) называется і-м

классом

Понтрягина расслоения g

в KO-теории.

 

 

 

 

З а м е ч а н и е . А£ (g <g>С) = Л^, (g)®С, поэтому-У) игя^ (g)®C=

= Xt (g ® С — dim^g). Замена t на j ^_t дает формулу

 

(g <g>С —dimc g)= 2

1 —г

 

 

(ят (9 С) =

( ‘ + п я Г ]

= 2 (л^ (g) (g) С),

где s = t Р. Таким образом, комплексификация класса nj^(g)

совпадает с введенным ранее классом Понтрягина я 1(g) в К-теории. Итак, обнаружился любопытный факт, что для нечетного і и комплексного расслоения g класс яг (g) одновременно является