Pegado de los extremos de un cilindro. ¿Podemos obtener algo más que un toro?

Dejar X = S 1 × I ser un cilindro, donde S 1 es el círculo unidimensional. Si pegamos el límite "inferior" S 1 × 0 y el límite "superior" S 1 × 1 por un homeomorfismo enviando X × 0 a X × 1 , la variedad resultante es homeomorfa a un toro.

Si elegimos otro homeomorfismo para unir los límites, ¿podemos obtener una variedad que no sea homeomorfa a un toro? (Solo considero variedades orientadas, por lo que se omiten las botellas de Klein).

O no importa qué homeomorfismo elijamos, ¿la variedad resultante es homeomorfa a un toro?

Respuestas (1)

Considere las orientaciones en los círculos. S 1 × 0 y S 1 × 1 procedente de una elección de orientación sobre S 1 . Si el mapa de encolado F : S 1 × 1 S 1 × 0 conserva la orientación, el cociente es homeomorfo a un toro. Si no, es homeomorfo a una botella de Klein. La prueba requiere que uno sepa que dos auto-homeomorfismos de S 1 son isotópicos si ambos conservan la orientación o si ambos invierten la orientación. El homeomorfismo entre los espacios cocientes de S 1 × [ 0 , 1 ] luego puede construirse "absorbiendo" la isotopía en la estructura del producto en S 1 × [ 0 , 1 ] .