مشعب قابل للتوازي

في الرياضيات ، المتشعب التفاضليم{\displaystyle M}يُطلق على النظام ذي البعد n اسم النظام القابل للتوازي [ 1 ] إذا وُجدت حقول متجهة سلسة{V1،...،Vن}{\displaystyle \{V_{1},\ldots ,V_{n}\}} على المشعب، بحيث عند كل نقطةص{\displaystyle p}لم{\displaystyle M}متجهات المماس{V1(ص)،...،Vن(ص)}{\displaystyle \{V_{1}(p),\ldots ,V_{n}(p)\}} توفير أساس للفضاء المماسي عندص{\displaystyle p}بصورة مكافئة، فإن الحزمة المماسية هي حزمة تافهة ، [ 2 ] بحيث يكون للحزمة الرئيسية المرتبطة بها من الإطارات الخطية مقطع عالمي علىم.{\displaystyle M.}

اختيار محدد لمثل هذا الأساس من حقول المتجهات علىم{\displaystyle M}يُطلق عليه اسم التوازي (أو التوازي المطلق ) لـم{\displaystyle M}.

أمثلة

  • مثال معن=1{\displaystyle n=1}الدائرة : يمكننا اعتبار V1 حقل متجه المماس الواحدي، ولنقل أنه يشير في اتجاه عكس عقارب الساعة. السطح الحلقي ذو البعدن{\displaystyle n}كما يمكن موازاتها، كما يتضح من خلال التعبير عنها كحاصل ضرب ديكارتي للدوائر. على سبيل المثال، خذن=2،{\displaystyle n=2,}ويمكن إنشاء شكل حلقي من مربع ورق رسم بياني مع لصق الحواف المتقابلة معًا، وذلك للحصول على فكرة عن اتجاهي المماس عند كل نقطة. وبشكل أعم، فإن كل زمرة لي G قابلة للتوازي، حيث يمكن تحريك أساس الفضاء المماسي عند عنصر الوحدة بفعل زمرة الإزاحة لـ G على G (كل إزاحة هي تماثل تفاضلي، وبالتالي فإن هذه الإزاحات تُحدث تماثلات خطية بين الفضاءات المماسية لنقاط في G ).
  • كانت إحدى المشكلات الكلاسيكية تحديد أي من الكرات S<sub> n</sub> قابلة للتوازي. الحالة الصفرية الأبعاد S<sub> 0 </sub> قابلة للتوازي بشكل بديهي. أما الحالة S<sub> 1</sub> فهي الدائرة، وهي قابلة للتوازي كما سبق شرحه. تُظهر نظرية الكرة المشعرة أن S <sub>2</sub> غير قابلة للتوازي. مع ذلك، فإن S <sub>3 </sub> قابلة للتوازي، لأنها زمرة لي SU(2) . الكرة الوحيدة الأخرى القابلة للتوازي هي S <sub>7</sub> ؛ وقد أُثبت ذلك عام 1958، من قِبل فريدريش هيرزبروش ، وميشيل كيرفير ، وراؤول بوت، وجون ميلنور ، في أعمال مستقلة. تتوافق الكرات القابلة للتوازي بدقة مع عناصر ذات معيار الوحدة في جبر القسمة المعياري للأعداد الحقيقية، والأعداد المركبة، والرباعيات ، والأوكتونيات ، مما يسمح بإنشاء توازي لكل منها. يُعد إثبات أن الكرات الأخرى غير قابلة للتوازي أكثر صعوبة، ويتطلب الطوبولوجيا الجبرية .
  • ناتج المشعبات القابلة للتوازي قابل للتوازي.
  • كل مشعب ثلاثي الأبعاد مغلق قابل للتوجيه قابل للتوازي. [ 3 ]

ملاحظات

  • أي مشعب قابل للتوازي يكون قابلاً للتوجيه .
  • يُستخدم مصطلح المتشعب المؤطر ( أو المتشعب المُجهز أحيانًا ) في أغلب الأحيان للإشارة إلى متشعب مضمن مع تبسيط معين للحزمة العادية ، وكذلك للمتشعب المجرد (أي غير المضمن) مع تبسيط مستقر معين للحزمة المماسية .
  • ومن المفاهيم ذات الصلة مفهوم مشعب باي . [ 4 ] مشعب أملسم{\displaystyle M}يُطلق على الفضاء اسم " متعدد الشعب π" إذا كانت حزمته العمودية تافهة عند تضمينها في فضاء إقليدي عالي الأبعاد. وعلى وجه الخصوص، فإن كل متعدد شعب قابل للتوازي هو متعدد شعب π.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. بيشوب، ريتشارد ل.؛ غولدبيرغ، صموئيل آي. (1968)، تحليل الموترات على المشعبات ، نيويورك: ماكميلان، ص  160
  2. ميلنور، جون دبليو؛ ستاشيف، جيمس دي (1974)، الفئات المميزة ، حوليات دراسات الرياضيات، المجلد 76، مطبعة جامعة برينستون، ص 15، ISBN   0-691-08122-0
  3. ^ بينيديتي، ريكاردو. ليسكا ، باولو (2019/07/23). "تأطير 3 مشعبات بأيدي عارية" . L'Enseignement Mathématique . 64 (3): 395– 413. أرخايف : 1806.04991 . دوى : 10.4171/LEM/64-3/4-9 . ISSN 0013-8584 . S2CID 119711633 .  
  4. ميلنور، جون دبليو (1958)، المشعبات التفاضلية التي هي كرات تماثلية (PDF)

مراجع