CW復形上的示性類如何定義和計算?

時間 2021-09-09 16:34:03

1樓:Alex

一般來說,要定義和計算某空間 的示性類,該空間首先得有切叢(換句話說,該空間是乙個流形)。如要計算陳類,切叢必須是復向量叢。

不過,在任意緊CW-complex上卻可以定義Stiefel-Whitney classes,儘管他們未必有切叢。這是因為Stiefel-Whitney class在緊緻空間中是同倫不變數。所以如果 是乙個緊CW-complex, 可選乙個與之同倫的緊緻流形 ,定義 。

至於為什麼Stiefel-Whitney class會是同倫不變數,這正是吳文俊定理(Wu's Theorem)的乙個乙個推論了。上同調運算Steenrod square 可以由一上同調類 所表示(即對所有 有 。其證明要用Poincaré duality, 所以要假設 是緊緻的)。

由此可知 是乙個同倫不變數( 叫做吳類)。吳文俊定理斷言

( 是total Stiefel-Whitney class, 是total Steenrod square, 是total Wu class)。所以Stiefel-Whitney class是同倫不變數。

其中乙個推論,就是Stiefel-Whitney class並不取決於微分結構的。特別的,我們可以講一般緊緻空間(未必是流形)是否Spin:這只要看它的 是否為零。

與Spin本來的定義(即流形的oriented orthonormal frame bundle可以提公升為一Spin principal bundle)相比較,會發現這是乙個非常強且令人驚訝的結果。

(以上可以參考John Milnor的Characteristic classes和H. B. Lawson,M-L Michelsohn的Spin Geometry第86頁)

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