陈类
数学上,特别是在代数拓扑和微分几何中,陈类(Chern class)是一类复向量叢的示性类, 类比于斯蒂弗尔-惠特尼类(Stiefel-Whitney class)作为实向量叢的示性类。
陈类因陈省身而得名,他在1940年代第一个给出了它们的一般定义。
目录 |
[编辑] 定义
给定一个拓扑空间X上的一个复向量丛E,E的陈类是一系列X的上同调的元素。E的第k个陈类通常记为ck(E),是X的整数系数的上同调群H2k(X;Z)中的一个元素,并且满足如下公理:
公理1. 对于任何
公理2. 自然性:如果
是一个复向量丛,
是一个连续映射,
是拉回的向量从,那么对任意k,
.
公理3. 惠特尼求和公式:如果
是两个复向量丛,那么它们的直和
的陈类是
.
公理4. 如果
是复射影直线上的超平面丛,那么
的庞加莱对偶是
.
[编辑] 等价定义
同时,有很多处理这个定义的办法:陈省身最初使用了微分几何;在代数拓扑中,陈类是通过同伦理论定义的,该理论提供了把E 和一个分类空间(在这个情况下是格拉斯曼流形联系起来的映射;还有亚历山大·格罗滕迪克的一种办法,表明公理上只需定义线丛的情况就够了。陈类也自然的出现在代数几何中。
直观地说,陈类和向量丛的截面"所需要的0"的个数相关。
[编辑] 殆复流形的陈类和配边
若M是一个复流形,则其切丛是一个复向量丛。M的陈类定义为其切丛的陈类。若M是紧的2d维的,则每个陈类中的2d次单项式可以和M的基本类配对,得到一个整数,称为M的陈数。
若M′ 是另一个同维度的近复流形,则它和M配边,当且仅当M′和M陈数相同.
[编辑] 推广
陈类理论有个一般化,其中普通的上同调由一个广义上同调群理论所代替。使得这种一般化成为可能的称为复可定向的理论。陈类的形式化属性依然相同,但有一个关键的不同:计算线丛的张量积的第一陈类的规则不是各个因子的(普通)加法而是一个形式化群法则(formal group law)。
[编辑] 参考文献
- Chern, Shiing-Shen, Characteristic classes of Hermitian manifolds, Annals of Mathematics. Second Series. 1946, 47: 85-121, MR0015793, ISSN 0003-486X
- Milnor, John W.; Stasheff, James D. Characteristic classes. Annals of Mathematics Studies, No. 76. Princeton University Press, Princeton, N. J.; University of Tokyo Press, Tokyo, 1974. vii+331 pp. ISBN 0-691-08122-0.
- Chern, Shiing-Shen Complex Manifolds Without Potential Theory (Springer-Verlag Press, 1995) ISBN 0-387-90422-0, ISBN 3-540-90422-0.