التماثل التقاطعي
في علم الطوبولوجيا ، وهو فرع من فروع الرياضيات ، يعتبر علم التماثل التقاطعي نظيرًا لعلم التماثل الفردي ، وهو مناسب بشكل خاص لدراسة الفضاءات الفردية ، وقد اكتشفه مارك غوريسكي وروبرت ماكفرسون في خريف عام 1974 وقاما بتطويره على مدى السنوات القليلة التالية.
استُخدمت نظرية التماثل التقاطعي لإثبات حدسيات كازدان-لوزتيغ وتطابق ريمان-هيلبرت . وهي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بنظرية التماثل L2 .
نهج غوريسكي-ماكفرسون
تتمتع مجموعات التماثل لمتشعب مضغوط وموجه ومتصل وذو أبعاد n ، X، بخاصية أساسية تسمى ازدواجية بوانكاريه : يوجد اقتران مثالي .
تقليديًا - بالعودة، على سبيل المثال، إلى هنري بوانكاريه - تم فهم هذه الازدواجية من منظور نظرية التقاطع . عنصر من
يُمثَّل بدورة ذات بُعد j . إذا كانت دورة ذات بُعد i وإذا كانت الدورات ذات البعد n في وضع عام ، فإن تقاطعها يكون مجموعة منتهية من النقاط. باستخدام اتجاه X ، يمكن إسناد إشارة لكل نقطة من هذه النقاط؛ بعبارة أخرى، ينتج عن التقاطع دورة ذات بعد 0. يمكن إثبات أن فئة التماثل لهذه الدورة تعتمد فقط على فئات التماثل للدورة الأصلية i- ودورات ذات أبعاد n؛ ويمكن للمرء كذلك أن يثبت أن هذا الاقتران مثالي .
عندما يكون لـ X نقاط تفرد - أي عندما يحتوي الفضاء على أماكن لا تبدوتنهار هذه الأفكار. على سبيل المثال، لم يعد من الممكن فهم مفهوم "الموقع العام" للدورات. قدم غوريسكي وماكفرسون فئة من الدورات "المسموح بها" التي يكون للموقع العام فيها معنى. وقدما علاقة تكافؤ للدورات المسموح بها (حيث تكون "الحدود المسموح بها" فقط مكافئة للصفر)، وأطلقا على هذه المجموعة اسم
من الدورات المسموح بها ذات البعد i بتردد علاقة التكافؤ هذه "تماثل التقاطع". كما أظهروا كذلك أن تقاطع دورة ذات بعد i ودورة ذات بعد iتعطي الدورة المسموح بها ذات الأبعاد دورة صفرية (عادية) يكون صنف التماثل الخاص بها محددًا جيدًا.
الطبقات
عُرِّفَ التماثل التقاطعي في الأصل على فضاءات مناسبة ذات طبقات ، مع أن المجموعات غالبًا ما تكون مستقلة عن اختيار الطبقات. توجد تعريفات عديدة للفضاءات الطبقية، ومن التعريفات الملائمة للتماثل التقاطعي الفضاء شبه المتشعب الطوبولوجي ذي البعد n . وهو فضاء ( شبه متراص ، هاوسدورف ) X يحتوي على ترشيح.
لـ X بواسطة فضاءات جزئية مغلقة بحيث:
- لكل i ولكل نقطة x منيوجد حيمن x في X ، مجموعة مضغوطةفضاء طبقي ذو أبعاد L ، وتماثل يحافظ على الترشيح. هناالمخروط المفتوح على L.
- .
- كثيف في X.
إذا كان X شبه متعدد الشعب طوبولوجي، فإن الطبقة ذات البعد i من X هي الفضاء.
أمثلة:
- إذا كان X عبارة عن مجمع تبسيطي ذي أبعاد n بحيث يتم احتواء كل تبسيط في تبسيط n ويتم احتواء تبسيط n −1 في اثنين من تبسيط n بالضبط ، فإن الفضاء الأساسي لـ X هو شبه مشعب طوبولوجي.
- إذا كان X أي نوع معقد شبه إسقاطي (ربما مع نقاط تفرد) فإن الفضاء الأساسي له هو شبه متعدد الشعب طوبولوجي، مع جميع الطبقات ذات البعد الزوجي.
الانحرافات
مجموعات التماثل التقاطعيةيعتمد على اختيار الانحرافوهو مقياس لمدى انحراف الدورات عن التعامد. (شرح غوريسكي (2010) أصل تسمية "الانحراف") . الانحرافهي دالة
من الأعداد الصحيحةإلى الأعداد الصحيحة بحيث
- .
- .
يُستخدم الشرط الثاني لإظهار ثبات مجموعات التماثل التقاطعي تحت تغيير الطبقات.
الانحراف التكميليلهو الشخص الذي لديه
- .
مجموعات التماثل التقاطعية ذات البعد التكميلي والانحراف التكميلي يتم إقرانها بشكل مزدوج.
أمثلة على الانحرافات
- الحد الأدنى من الانحراف لديهمكملها هو أقصى درجات الانحراف مع.
- يُعرَّف الانحراف المتوسط (الأدنى) m بواسطة، الجزء الصحيح منومكملها هو الانحراف المتوسط الأعلى، بقيم إذا لم يُحدد الانحراف، فعادةً ما يُقصد به الانحراف الأوسط الأدنى. إذا أمكن تقسيم فضاء ما إلى طبقات ذات أبعاد زوجية (على سبيل المثال، أي نوع معقد)، فإن مجموعات التماثل التقاطعية تكون مستقلة عن قيم الانحراف على الأعداد الفردية، وبالتالي فإن الانحرافين الأوسطين الأعلى والأدنى متكافئان.
تماثل التقاطع المفرد
لنثبت شبه مشعب طوبولوجي X ذو بُعد n مع بعض التطبق، وانحراف p .
خريطة σ من المجسم i القياسييُطلق على الانتقال إلى X (معقد بسيط مفرد) اسم " مسموح به" إذا
موجود فيهيكل عظمي لـ.
سلسلة معقدةهو مُركّب فرعي من مُركّب السلاسل الشاذة على X، ويتألف من جميع السلاسل الشاذة التي تكون كل من السلسلة وحدودها عبارة عن تركيبات خطية من مُركّبات بسيطة شاذة مسموح بها. مجموعات التماثل للتقاطع الشاذ (مع انحراف p )
هي مجموعات التماثل لهذا المركب.
إذا كان X لديه تثليث متوافق مع الطبقات، فيمكن تعريف مجموعات التماثل التقاطعي البسيط بطريقة مماثلة، وهي متماثلة بشكل طبيعي مع مجموعات التماثل التقاطعي المفردة.
مجموعات التماثل التقاطعي مستقلة عن اختيار تصنيف X.
إذا كان X متعدد الشعب الطوبولوجي ، فإن مجموعات التماثل التقاطعي (لأي انحراف) هي نفسها مجموعات التماثل المعتادة.
قرارات صغيرة
حلٌّ للحالات الشاذة
يُطلق على مجموعة متنوعة معقدة Y اسم " حل صغير" إذا كان، لكل r > 0، فضاء نقاط Y حيث يكون بُعد الليف r ذا بُعد مشترك أكبر من 2r . وبعبارة أخرى، هذا يعني أن معظم الألياف صغيرة. في هذه الحالة، يُنشئ التشاكل تماثلًا من تماثل (التقاطع) لـ X إلى تماثل التقاطع لـ Y (مع الانحراف الأوسط).
هناك مجموعة متنوعة ذات دقتين صغيرتين مختلفتين لهما هياكل حلقية مختلفة على علم التماثل الخاص بهما، مما يدل على أنه لا يوجد بشكل عام هيكل حلقي طبيعي على علم التماثل (التقاطعي).
نظرية الحزم
تنص صيغة ديلين لعلم التماثل التقاطعي على ما يلي:
أينهو مُركّب التقاطع، وهو مُركّب مُعيّن من الحزم القابلة للإنشاء على X (يُعتبر عنصرًا من الفئة المُشتقة ، لذا فإن علم التماثل على اليمين يعني علم التماثل الفائق للمُركّب). المُركّبيتم الحصول عليها بالبدء بالحزمة الثابتة على المجموعة المفتوحةوتوسيعها بشكل متكرر إلى مجموعات مفتوحة أكبرثم يتم اقتطاعها في الفئة المشتقة؛ وبشكل أدق، يتم إعطاؤها بواسطة صيغة ديلين
أينهو دالة اقتطاع في الفئة المشتقة،هل يشمل ذلك تضمين داخل، والحزمة الثابتة على[ 1 ]
عن طريق استبدال الحزمة الثابتة علىباستخدام نظام محلي، يمكن للمرء استخدام صيغة ديلين لتعريف علم التماثل التقاطعي بمعاملات في نظام محلي.
أمثلة
بفرض منحنى إهليلجي أملسمُعرَّف بواسطة متعددة حدود متجانسة من الدرجة الثالثة، [ 2 ] مثلالمخروط الأفينيتوجد نقطة تفرد معزولة عند الأصل لأنوجميع المشتقات الجزئيةيختفي. وذلك لأنه متجانس من حيث الدرجةوالمشتقات متجانسة من الدرجة الثانية.وخريطة التضمين ، مجمع التقاطعيُعطى على النحو التالي يمكن حساب ذلك بشكل صريح من خلال النظر إلى جذور علم التماثل.أينالدالة المشتقة هي دالة التطابق على نقطة ملساء، وبالتالي فإن علم التماثل الوحيد الممكن يتركز في الدرجة. لعلم التماثل أكثر إثارة للاهتمام لأن لحيث إغلاقيحتوي على الأصلبما أن أي شيء من هذا القبيليمكن تحسينها من خلال النظر في تقاطع قرص مفتوح فيمعيمكننا ببساطة حساب علم التماثلويمكن القيام بذلك عن طريق المراقبةهوحزمة فوق المنحنى الإهليلجي، وحزمة المستوى الفائق ، ومتتالية وانغ تعطي مجموعات التماثلوبالتالي فإن حزم التماثل عند الساقنكون يؤدي اقتطاع هذا إلى حزم التماثل غير التافهةومن هنا جاء مصطلح مجمع التقاطعتحتوي على حزم متماثلة
خصائص المركب IC( X )
تتمتع الدالة المركبة IC p ( X ) بالخصائص التالية
- على مكمل مجموعة مغلقة ذات بُعد مشترك 2، لدينا
- تكون القيمة صفرًا عندما يكون i + m ≠ 0، وعندما يكون i = − m، تشكل المجموعات النظام المحلي الثابت C
- يساوي صفرًا عندما يكون i + m < 0
- إذا كانت i > 0 فإنيساوي صفرًا باستثناء مجموعة ذات بُعد مشترك لا يقل عن a لأصغر قيمة لـ a حيث p ( a ) ≥ m − i
- إذا كانت i > 0 فإنيساوي صفرًا باستثناء مجموعة ذات بُعد مشترك لا يقل عن a لأصغر قيمة لـ a مع q ( a ) ≥ ( i )
كالعادة، يُمثل q الانحراف المُكمِّل لـ p . علاوة على ذلك، يتميز المُركَّب بهذه الشروط بشكلٍ فريد، وصولاً إلى التماثل في الفئة المُشتقة. لا تعتمد هذه الشروط على اختيار التقسيم الطبقي، مما يُشير إلى أن علم التماثل التقاطعي لا يعتمد على اختيار التقسيم الطبقي أيضاً.
تأخذ ثنائية فيرديير IC p إلى IC q مزاحة بمقدار n = dim( X ) في الفئة المشتقة.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ تحذير: هناك أكثر من اصطلاح واحد لكيفية دخول الانحراف في بناء ديلين: الأرقامتُكتب أحيانًا على النحو التالي:.
- ^ نظرية هودج . E. كاتاني، فؤاد الزين، فيليب غريفيث، دونج ترانج لي، محررون. برينستون. 21 يوليو 2014. ردمك 978-0-691-16134-1. OCLC 861677360 .
{{cite book}}: صيانة CS1: موقع الناشر مفقود ( رابط ) صيانة CS1: آخرون ( رابط ) ، الصفحات 281-282
- أرماند بوريل ، علم التماثل التقاطعي . سلسلة التقدم في الرياضيات، بيركهاوزر بوسطن، رقم ISBN 0-8176-3274-3
- مارك جوريسكي وروبرت ماكفيرسون، ثنائية بوانكاريه في الفضاءات الفردية. سي آر أكاد. الخيال العلمي. ر. 284 (1977)، الصفحات من 1549 إلى 1551 من الدوري الإيطالي.
- غوريسكي، مارك (2010)، ما هو أصل مصطلح "الحزمة المنحرفة"؟
- غوريسكي، مارك؛ ماكفرسون، روبرت، نظرية التماثل التقاطعي ، الطوبولوجيا 19 (1980)، العدد 2، 135-162 . doi : 10.1016 /0040-9383(80)90003-8
- غوريسكي، مارك؛ ماكفرسون، روبرت، علم التماثل التقاطعي. الجزء الثاني ، Inventiones Mathematicae 72 (1983)، العدد 1، 77-129 . 10.1007/BF01389130 MR 0696691 يقدم هذا العمل منهجًا قائمًا على نظرية الحزم لعلم التماثل التقاطعي.
- فرانسيس كيروان، جوناثان وولف، مقدمة في نظرية التماثل التقاطعي، رقم ISBN 1-58488-184-4
- كلايمان، ستيفن. تطور نظرية التماثل التقاطعي. قرن من الرياضيات في أمريكا، الجزء الثاني، تاريخ الرياضيات 2، الجمعية الأمريكية للرياضيات، 1989، ص 543-585.
- "علم التماثل التقاطعي" ، موسوعة الرياضيات ، دار نشر EMS، 2001 [1994]
روابط خارجية
- ما هو أصل مصطلح "الحزمة المنحرفة"؟ (يتضمن نقاشًا حول أصل مصطلح "التجانس التقاطعي") – MathOverflow
- نظرية التقاطع
- الطوبولوجيا الجبرية
- المشعبات المعممة
- الازدواجية (الرياضيات)
- نظريات التماثل
