Superficies Seifert de nudos

Dejar k ser un nudo homólogo nulo en un 3 -colector METRO , es decir, [ k ] = 0 en H 1 ( METRO ) . En esta publicación , se mostró elegantemente que hay una superficie Seifert F METRO tal que F = k .

Me pregunto si la declaración inversa también es cierta. Si tenemos tal superficie de Seifert, ¿podemos garantizar que el nudo k debe ser homólogo nulo dentro  METRO ?

PD Cualquier consejo de lectura también sería bueno.

Respuestas (1)

En primer lugar, revisar el significado de [ k ] , para cualquier nudo orientado k en cualquier espacio topológico X , hay una clase de homología correspondiente en H 1 ( X ) que voy a denotar [ k ] X , y se define así: Elige una orientación conservando el homeomorfismo F : S 1 k , considere el homomorfismo de homología inducido

Z = H 1 ( S 1 ) F H 1 ( k ) i H 1 ( X )
dónde i es el mapa de inclusión, y define
[ k ] X = ( i F ) ( 1 ) = ( i F ) ( 1 )

Ahora, tal vez haya hecho el ejercicio de topología algebraica para probar que si F es una superficie compacta, orientada y k es su círculo límite entonces [ k ] F = 0 .

Este ejercicio se aplica a su situación, porque una superficie de Seifert de k en METRO es solo la inclusión F j METRO de alguna superficie compacta y orientada F en METRO tal que k es el límite de F .

Entonces, para responder a su pregunta, considere la composición

S 1 F k i F j METRO
Del ejercicio de topología algebraica se sigue que [ k ] F = 0 . Desde j i : k METRO es simplemente el mapa de inclusión de k en METRO , resulta que
[ k ] METRO = ( ( j i ) F ) ( 1 ) = j ( ( i F ) ( 1 ) ) = j ( [ k ] F ) = j ( 0 ) = 0
El segundo signo igual es una simple aplicación de las propiedades funcionales de los homomorfismos de homología inducidos.

Aquí, ¿por qué [ k ] F es cero?
F debe ser una superficie compacta y orientada con un solo círculo límite. Alquiler gramo ser el género de F , el grupo F esta libre de rango 2 gramo , y tiene una base libre { a 1 , b 1 , . . . , a gramo , b gramo } tal que F = a 1 b 1 a 1 1 b 1 1 . . . . a gramo b gramo a gramo 1 b gramo 1 .
Entonces el mapa H 1 ( F ) H 1 ( F ) es cero