Роза (топология)

Топологическое пространство, полученное путем склеивания набора окружностей вдоль одной точки
Роза с четырьмя лепестками.

В математике роза (также известная как букет из n кругов ) — это топологическое пространство , полученное путем склеивания набора кругов вдоль одной точки. Круги розы называются лепестками . Розы играют важную роль в алгебраической топологии , где они тесно связаны со свободными группами .

Определение

Фундаментальная группа восьмерки — это свободная группа, порожденная a и b.

Роза — это клиновидная сумма окружностей . То есть роза — это факторпространство C / S , где C — это несвязное объединение окружностей, а S — множество, состоящее из одной точки из каждой окружности. Как клеточный комплекс , роза имеет одну вершину и одно ребро для каждой окружности. Это делает ее простым примером топологического графа .

Роза с n лепестками также может быть получена путем определения n точек на одной окружности. Роза с двумя лепестками известна как восьмерка .

Отношение к свободным группам

Универсальное покрытие восьмерки можно визуализировать графом Кэли свободной группы с двумя образующими a и b

Фундаментальная группа розы свободна , с одним генератором для каждого лепестка. Универсальное покрытие — это бесконечное дерево, которое можно отождествить с графом Кэли свободной группы. (Это частный случай комплекса представления , связанного с любым представлением группы .)

Промежуточные покрытия розы соответствуют подгруппам свободной группы. Наблюдение, что любое покрытие розы является графом, дает простое доказательство того, что каждая подгруппа свободной группы свободна ( теорема Нильсена–Шрайера )

Поскольку универсальное покрытие розы стягиваемо , роза на самом деле является пространством Эйленберга–Маклейна для ассоциированной свободной группы F. Это подразумевает, что группы когомологий H n ( F ) тривиальны для n  ≥ 2.

Другие свойства

Восьмерка в торе .
  • Любой связный граф гомотопически эквивалентен розе . В частности, роза — это факторпространство графа, полученного схлопыванием остовного дерева .
  • Диск с удаленными n точками (или сфера с удаленными n  + 1 точками) деформируется в розу с n лепестками. Один лепесток розы окружает каждую из удаленных точек.
  • Тор с одной удаленной точкой деформации втягивается в восьмерку, а именно объединение двух образующих окружностей. В более общем случае поверхность рода g с одной удаленной точкой деформации втягивается в розу с 2 g лепестками, а именно границу фундаментального многоугольника .
  • Роза может иметь бесконечно много лепестков, что приводит к фундаментальной группе, которая свободна на бесконечном числе образующих. Роза со счетно-бесконечно большим числом лепестков похожа на гавайскую серьгу : существует непрерывная биекция из этой розы на гавайскую серьгу, но они не гомеоморфны . Роза с бесконечным числом лепестков не компактна, тогда как гавайская серьга компактна.

Смотрите также

Ссылки

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Роза_(топология)&oldid=1248172520"