2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 фундаментальная группа
Сообщение22.12.2015, 18:05 


06/11/12
19
Есть ли простое доказательство для $\pi(S^1) = Z$ ?
А то куда бы не смотрел, везде оно не понятное какое-то.

 Профиль  
                  
 
 Re: фундаментальная группа
Сообщение22.12.2015, 18:42 
Заслуженный участник


08/04/08
8562
Блин, это даже я понимаю. Вот возьмите какой-то путь в $S^1$, начинающийся и заканчивающийся в точке $O\in S^1$. Стяните его - получите какую-то намотку окружности: либо $n$ витков по часовой стрелке, либо $n$ витков против часовой стрелки, либо точку $O$. Путю с $n$ витками по часовой поставим в соответствие число $n$, точке $O$ - число $0$, путю с $n$ витками против часовой поставим в соответствие число $-n$. Получили биекцию $\varphi$ $\pi(S^1)$ на $\mathbb{Z}$. Теперь просто проверяем, что эта биекция - изоморфизм. Возьмем 2 пути из $O$ в $O$ - $AB$ и $CD$. Склеим 2 конца $B$ и $C$ - получим один путь - это бинарная операция произведения путей в $\pi(S^1)$. Теперь просто проверьте, что $\varphi$ - гомоморфизм (а это очевидно: если 1-й путь - намотка 3-х витков, а 2-й путь - намотка 5 витков по часовой, то их композиция - намотка из $3+5=8$ витков по часовой).

Если все совсем плохо, возьмите столб и 2 веревки и поэкспериментируйте.

 Профиль  
                  
 
 Re: фундаментальная группа
Сообщение22.12.2015, 19:02 


06/11/12
19
Sonic86 в сообщении #1084778 писал(а):
Блин, это даже я понимаю. Вот возьмите какой-то путь в $S^1$, начинающийся и заканчивающийся в точке $O\in S^1$. Стяните его - получите какую-то намотку окружности: либо $n$ витков по часовой стрелке, либо $n$ витков против часовой стрелки, либо точку $O$. Путю с $n$ витками по часовой поставим в соответствие число $n$, точке $O$ - число $0$, путю с $n$ витками против часовой поставим в соответствие число $-n$. Получили биекцию $\varphi$ $\pi(S^1)$ на $\mathbb{Z}$. Теперь просто проверяем, что эта биекция - изоморфизм. Возьмем 2 пути из $O$ в $O$ - $AB$ и $CD$. Склеим 2 конца $B$ и $C$ - получим один путь - это бинарная операция произведения путей в $\pi(S^1)$. Теперь просто проверьте, что $\varphi$ - гомоморфизм (а это очевидно: если 1-й путь - намотка 3-х витков, а 2-й путь - намотка 5 витков по часовой, то их композиция - намотка из $3+5=8$ витков по часовой).

Если все совсем плохо, возьмите столб и 2 веревки и поэкспериментируйте.


Спасибо, вроде доступно и просто рассписали

А такой вопрос еще интересует. а как с тором например посчитать такое? (не представляя его как $\pi(T^2) = \pi(S^1 \times S^1) = \pi(S^1)\times\pi(S^1) = Z^2$)

 Профиль  
                  
 
 Re: фундаментальная группа
Сообщение22.12.2015, 19:10 
Заслуженный участник


08/04/08
8562

(Оффтоп)

Mega31 в сообщении #1084789 писал(а):
а как с тором например посчитать такое?
А вот тут я пас. Я - ненастоящий сварщик.

 Профиль  
                  
 
 Re: фундаментальная группа
Сообщение23.12.2015, 02:19 
Заслуженный участник


08/01/12
915
Mega31 в сообщении #1084770 писал(а):
Есть ли простое доказательство для $\pi(S^1) = Z$ ?
А то куда бы не смотрел, везде оно не понятное какое-то.

То, что Вам тут предлагают под видом доказательства — это переизложение на пальцах стандартного рассуждения, в котором не сказано главного: прямая является универсальным накрытием окружности. Теперь можно заменить в нем слово «прямая» на «плоскость», а слово «окружность» на «тор».

 Профиль  
                  
 
 Re: фундаментальная группа
Сообщение23.12.2015, 08:22 
Заслуженный участник


08/04/08
8562

(Оффтоп)

apriv в сообщении #1084896 писал(а):
То, что Вам тут предлагают под видом доказательства
Им здесь не предлагают это под видом доказательства. Не надо лгать. Именно для этого я здесь пишу:
Sonic86 в сообщении #1084790 писал(а):
Я - ненастоящий сварщик.
Это лишь интуитивно понятное объяснение факта на пальцах. На него можно опереться временно, как на костыль, а потом, по мере увеличения силы рассуждений, отбросить.


Mega31 в сообщении #1084789 писал(а):
А такой вопрос еще интересует. а как с тором например посчитать такое? (не представляя его как $\pi(T^2) = \pi(S^1 \times S^1) = \pi(S^1)\times\pi(S^1) = Z^2$)

Кстати, можно и здесь рассуждать на пальцах. Тор представить в виде квадрата с отождествленными одинаково ориентированными краями, а любой путь выпрямить в виде композиции вертикальных и горизонтальных путей.
Но опять же предупреждаю: это - не доказательство. Это рассуждение на пальцах, чтобы почувствовать. А в качестве доказательства оно просто не годится, т.к. опирается на интуитивные понятия.

А вообще Вы не задали толком вопрос. Что значит "оно не понятное какое-то"? Буквы нерусские? Слова неизвестные? Напишите конкретно.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group