0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Homotopy Group

المؤلف:  Aubry, M

المصدر:  Homotopy Theory and Models. Boston, MA: Birkhäuser, 1995.

الجزء والصفحة:  ...

12-5-2021

2147

+

-

20

Homotopy Group

The homotopy groups generalize the fundamental group to maps from higher dimensional spheres, instead of from the circle. The nth homotopy group of a topological space X is the set of homotopy classes of maps from the n-sphere to X, with a group structure, and is denoted pi_n(X). The fundamental group is pi_1(X), and, as in the case of pi_1, the maps S^n->X must pass through a basepoint p in X. For n>1, the homotopy group pi_n(X) is an Abelian group.

Mapping of equator onto basepoint

The group operations are not as simple as those for the fundamental group. Consider two maps a:S^n->X and b:S^n->X, which pass through p in X. The product a*b:S^n->X is given by mapping the equator to the basepoint p. Then the northern hemisphere is mapped to the sphere by collapsing the equator to a point, and then it is mapped to X by a. The southern hemisphere is similarly mapped to X by b. The diagram above shows the product of two spheres.

Homotopy to identity map

The identity element is represented by the constant map e(x)=p. The choice of direction of a loop in the fundamental group corresponds to a manifold orientation of S^n in a homotopy group. Hence the inverse of a map a is given by switching orientation for the sphere. By describing the sphere in n+1 coordinates, switching the first and second coordinate changes the orientation of the sphere. Or as a hypersurface, S^n subset R^(n+1), switching orientation reverses the roles of inside and outside. The above diagram shows that a*-a is homotopic to the constant map, i.e., the identity. It begins by expanding the equator in a*-a, and then the resulting map is contracted to the basepoint.

Homotopy is independent of basepoint

As with the fundamental group, the homotopy groups do not depend on the choice of basepoint. But the higher homotopy groups are always Abelian. The above diagram shows an example of a*b=b*a. The basepoint is fixed, and because n>1 the map can be rotated. When n=1, i.e., the fundamental group, it is impossible to rotate the map while keeping the basepoint fixed.

A space with pi_i=0 for all i<=n is called n-connected. If X is n-1-connected, n>1, then the Hurewicz homomorphism pi_n(X)->H_n(X) from the nth-homotopy group to the nth-homology group is an isomorphism.

When f:X->Y is a continuous map, then f_*:pi_n(X)->pi_n(Y) is defined by taking the images under f of the spheres in X. The pushforward is natural, i.e., (f degreesg)_*=f_* degreesg_* whenever the composition of two maps is defined. In fact, given a fibration,

 F->E->B

where B is pathwise-connected, there is a long exact sequence of homotopy groups

 ...->pi_n(F)->pi_n(E)->pi_n(B)->pi_(n-1)(F)->...->pi_0(B)=0.

REFERENCES:

Aubry, M. Homotopy Theory and Models. Boston, MA: Birkhäuser, 1995.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد