نظرية التماثل المستقر

في الرياضيات ، تُعنى نظرية التماثل المستقر، وهي جزء من نظرية التماثل (وبالتالي الطوبولوجيا الجبرية )، بجميع البنى والظواهر التي تبقى بعد عدد كافٍ من تطبيقات دالة التعليق . ومن النتائج المؤسسة لهذه النظرية نظرية فرويدنتال للتعليق ، التي تنص على أنه لأي فضاء مُشار إليه، يكون التماثل المستقر ثابتًا.X{\displaystyle X}، مجموعات التماثلπن+ك(ΣنX){\displaystyle \pi _{n+k}(\Sigma ^{n}X)}استقرار لـن{\displaystyle n}كبيرة بما يكفي. على وجه الخصوص، مجموعات التماثل الكرويπن+ك(Sن){\displaystyle \pi _{n+k}(S^{n})}استقرار لـنك+2{\displaystyle n\geq k+2}. على سبيل المثال،

بطاقة تعريفS1=Z=π1(S1)π2(S2)π3(S3){\displaystyle \langle {\text{id}}_{S^{1}}\rangle =\mathbb {Z} =\pi _{1}(S^{1})\cong \pi _{2}(S^{2})\cong \pi _{3}(S^{3})\cong \cdots }
η=Z=π3(S2)π4(S3)π5(S4){\displaystyle \langle \eta \rangle =\mathbb {Z} =\pi _{3}(S^{2})\to \pi _{4}(S^{3})\cong \pi _{5}(S^{4})\cong \cdots }

في المثالين أعلاه، جميع التطبيقات بين مجموعات التماثل هي تطبيقات لدالة التعليق . المثال الأول هو نتيجة قياسية لنظرية هوريفيتش ، وهي أنπن(Sن)Z{\displaystyle \pi _{n}(S^{n})\cong \mathbb {Z} }في المثال الثاني، خريطة هوبف ،η{\displaystyle \eta }، ويتم ربطها بنظام التعليق الخاص بهاΣη{\displaystyle \Sigma \eta }، مما يؤدي إلىπ4(S3)Z/2{\displaystyle \pi _{4}(S^{3})\cong \mathbb {Z} /2}.

تُعدّ مسألة حساب مجموعات التماثل المستقر للكرات من أهمّ المسائل في نظرية التماثل المستقر . ووفقًا لنظرية فرويدنتال، فإنّ مجموعات التماثل للكرات في النطاق المستقر لا تعتمد على الأبعاد المحددة للكرات في المجال والهدف، بل على الفرق بين هذين البُعدين. وبناءً على ذلك، فإنّ الجذع المستقر من الرتبة k هو

πكs:=ليمنπن+ك(Sن){\displaystyle \pi _{k}^{s}:=\lim _{n}\pi _{n+k}(S^{n})}.

هذه زمرة تبديلية لجميع قيم k . وهي نظرية لجان بيير سير [ 1 ] تنص على أن هذه الزمر منتهية لـك0{\displaystyle k\neq 0}في الواقع، التكوين يصنعπ*S{\displaystyle \pi _{*}^{S}}إلى حلقة متدرجة . تنص نظرية غورو نيشيدا [ 2 ] على أن جميع عناصر التدرج الموجب في هذه الحلقة هي عناصر معدومة القوة. وبالتالي، فإن المثاليّات الأولية الوحيدة هي الأعداد الأولية فيπ0sZ{\displaystyle \pi _{0}^{s}\cong \mathbb {Z} }لذا فإن بنيةπ*s{\displaystyle \pi _{*}^{s}}الأمر معقد للغاية.

في المعالجة الحديثة لنظرية التماثل المستقر، تُستبدل الفضاءات عادةً بالأطياف . وبناءً على هذا المنطق، يمكن إنشاء فئة تماثل مستقرة كاملة . تتميز هذه الفئة بالعديد من الخصائص المميزة غير الموجودة في فئة التماثل (غير المستقر) للفضاءات، وذلك لأن دالة التعليق تصبح قابلة للعكس. على سبيل المثال، مفهوم متتالية التليف المشترك ومتتالية التليف متكافئان.

انظر أيضاً

مراجع

  1. Serre, Jean-Pierre (1953). "Groupes d'homotopie et classes de groupes abelien". Annals of Mathematics. 58 (2): 258–295. doi:10.2307/1969789. JSTOR 1969789.
  2. Nishida, Goro (1973), "The nilpotency of elements of the stable homotopy groups of spheres", Journal of the Mathematical Society of Japan, 25 (4): 707–732, doi:10.2969/jmsj/02540707, hdl:2433/220059, ISSN 0025-5645, MR 0341485