Confusión con respecto a varias definiciones al definir la homología singular

Al definir la homología singular,

un singular norte -simplex es un mapeo continuo σ norte del estándar norte -símplex Δ norte a un espacio topológico X . Notacionalmente, se escribe σ norte : Δ norte X . Este mapeo no necesita ser inyectivo, y puede haber simples simples no equivalentes con la misma imagen en X.

el límite de σ norte ( Δ norte ) , denotado como norte σ norte ( Δ norte ) , se define como la suma formal del singular ( norte 1 ) -Simples representados por la restricción de σ a las caras del estandarte norte -símplex, con signo alterno para tener en cuenta la orientación. (Una suma formal es un elemento del grupo abeliano libre en los simples. La base del grupo es el conjunto infinito de todas las imágenes posibles de los simples estándar. La operación del grupo es "suma" y la suma de imagen '' a '' con imagen b generalmente se designa simplemente a + b , pero a + a = 2 a etcétera. cada imagen a tiene un negativo a .) Así, si designamos el rango de σ norte por sus vértices

[ pag 0 , pag 1 , , pag norte ] = [ σ norte ( mi 0 ) , σ norte ( mi 1 ) , , σ norte ( mi norte ) ]

correspondiente a los vértices mi k de la norma norte -símplex Δ norte (que, por supuesto, no especifica completamente la imagen símplex estándar producida por σ norte ), entonces

norte σ norte ( Δ norte ) = k = 0 norte ( 1 ) k [ pag 0 , , pag k 1 , pag k + 1 , pag norte ]

  1. Así es un singular norte -simplex un mapa, a diferencia de un simplex, que es un objeto geométrico?

  2. Sobre la última fórmula y sobre la orientación: ¿por qué tenemos que alternar los signos? Supongo que está relacionado con la orientación, pero no puedo entender por qué.

  3. Acerca de las dos últimas fórmulas: ¿La expresión que comienza con [ y termina con ] se refiere a objetos geométricos, como simples?

Digamos que tenemos un triángulo con vértices A , B , C yendo en sentido antihorario. Esperarías que el límite fuera A B + B C + C A = A B + B C A C . Si no alterna signos en la fórmula dada, terminará con B C + A C + A B , lo cual no está bien. ¡Dibuja una imagen!
Ahora de alguna manera entiendo esa parte. Gracias.
@wj32: En realidad, el límite es A B + B C A C , que no es exactamente lo mismo que A B + B C + C A , desde C A A C . Pero existe una estrecha relación entre un simplex inverso y la negación del simplex, a saber, C A ( A C ) es un límite, por lo que son iguales en el nivel de homología. Por supuesto, la imagen del límite yendo en sentido antihorario sigue siendo útil, ya que te ayuda a recordar los signos correctos de los bordes.

Respuestas (1)

si, singular norte -Los simples son mapas. Efectivamente estamos tratando de sondear nuestros espacios con mapas del norte -símplex. Tenga en cuenta que estos son topológicamente iguales a las esferas sólidas y su límite es una esfera. La homología está tratando de capturar la idea de agujeros en el espacio, por lo que es algo natural a considerar. Queremos ver si podemos lanzar una esfera en el espacio (que tiene un agujero) de manera que no podamos llenar el interior de la esfera. También es importante distinguir entre el mapa (cómo lo lanzamos) y su imagen: la imagen puede ser la misma, pero la forma en que la lanzamos puede ser diferente.

Dado algún singular norte -símplex σ , podemos considerar su restricción a cada uno de los ( norte 1 ) -simples que forman su contorno. Esto es a lo que se hace referencia en la fórmula. Estamos tomando la suma de estas restricciones (con un signo) y, por lo tanto, obteniendo una suma formal de ( norte 1 ) -simples, que es lo que queremos para construir una cadena compleja.

Por último, la señal es muy importante para que consigamos la cancelación que queremos. Ves esto algebraicamente cuando verificas que es cero, y como indica wj32, esto se ve geométricamente cuando se consideran los ejemplos de baja dimensión.