K理論

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數學 에서 K理論 (K理論, 英語 : K-theory )은 位相 空間 또는 스킴 위에 存在하는 벡터 다발 또는 連接層 을 다루는 分野다. 空間에 存在하는 이러한 다발 또는 層의 性質들로부터, 位相 空間 또는 스킴의 構造를 알 수 있다. 幾何學 位相數學 , 代數學 , 數論 과 關聯 있다.

K理論은 位相 空間 또는 스킴에서 關聯 圜으로 死傷하는 K 함자 系列의 構成을 包含한다. 이 환는 元來 空間이나 스킴의 構造의 一部 側面을 反映한다. 代數的 位相數學에서 에 對한 銜字와 마찬가지로 이 함자 思想의 理由는 元來 空間이나 스킴보다 寫像된 圜에서 一部 位相 性質을 計算하는 것이 더 쉽기 때문이다. K-理論 接近法에서 얻은 結果의 例로는 그로텐디크-리만-로흐 整理 , 보트 週期性, 아티야-싱어 指標 整理 및 애덤스 演算이 있다.

數學 分野 分類(MSC 2010) 코드는 19 .

그로텐디크 完備花 [ 編輯 ]

아벨 某盧이드 의 그로텐디크 完備花는 K理論을 定義하는 데 必須的인 過程이다. K理論의 모든 正義가 適切한 範疇에서 아벨 모노이드를 構成하고 이 普遍的인 構成을 통해 이를 아벨 軍으로 바꾸는 것으로 始作하기 때문이다. 주어진 아벨 某盧이드 에 對해 가 存在하는 境遇, 에서 定義된 關係

라 하자. 그렇게 그런 다음 集合 救助 를 가지고 있다. 여기서,

이 君의 同値類는 아벨 某盧이드 元素의 形式的 次(差)로 생각해야 한다. 이 君 은 또한 로 주어진 某盧이드 準同型寫像 과 關聯이 있다. 이는 普遍 性質 을 가지고 있다.

이 君을 더 잘 理解하려면 아벨 某盧이드 의 몇 가지 同値類 를 考慮하면 된다. 여기서 의 恒等元을 으로 적어서 의 恒等元이도록 한다. 첫 番째로, 으로 設定할 수 있고 童穉 關係에서 方程式을 適用하여 를 얻을 수 있기 때문에 , 이다. 이것은

를 의미한다. 따라서 의 各 元素에 對한 덧셈 驛員을 가지고 있다. 이것은 同値類 를 形式的 次 로 생각해야 한다는 힌트를 提供 한다. 또 다른 有用한 觀察은 스케일링에서 同値類의 不變性이다.

그로텐디크 完備花는 함자 로 볼 수 있다. 該當 忘却 함자 에 隣接하게 남겨지는 性質이 있다. 卽, 아벨 某盧이드 에서 아벨 軍 의 基底 아벨 모노이드로 가는 史上 가 주어졌을 때, 唯一한 아벨 軍 史上 이 存在한다.

自然數 救助의 例示 [ 編輯 ]

살펴볼 例가 되는 例는 의 그로텐디크 完備花이다. 을 볼 수 있다. 모든 雙 에 對해 스케일링에서 不變性을 使用하여 極小 代表元 을 찾을 수 있다. 例를 들어 스케일링 不變性에서 다음을 確認할 수 있다.

一般的으로 이다. 그러면,

形式인 것 또는

이것은 를 陽의 正數로 를 陰의 正數로 생각해야 함을 보여준다.

正義 [ 編輯 ]

K理論은 여러 가지가 있으나, 모두 어떤 幾何學的 對象 위에, 그 위에 存在할 수 있는 벡터다발과 같은 構造들을 다룬다. 이러한 構造들은 ( 그로텐디크 軍 을 取하면) 自然스럽게 아벨 軍 을 이룬다. 이 群들을 K君 (K群, 英語 : K-group )이라고 하고, 과 같이 쓴다. 여기서 은 다루는 幾何學的 對象이고, 은 大略 "다발의 次元"에 該當하는 整數인 指數다. 아벨 軍 範疇 로의 함자 를 이룬다.

K理論에는 位相 K理論 , 代數的 K理論 , 作用素 K理論 等이 있다. 位相 K理論 局所 콤팩트 하우스도르프 空間 위에 存在하는 벡터 다발 들을 다룬다. 代數的 K理論 위에 存在하는 特定한 호모토피 理論的 構造들을 다룬다. (이는 스킴 理論을 통해, 스킴 위에 存在하는 連接層 으로 생각할 수 있다.) 作用素 K理論 C* 臺數 위에 存在하는 特定한 代數的 構造들을 다룬다. 이는 非可換 幾何學 을 통해, 非可換 空間 위에 存在하는 "벡터 다발"들로 생각할 수 있다.

K理論은 에일렌베르크-스틴로드 公理 에 따라, 特需(extraordinary) 코호몰로지 理論을 이룬다. 卽, 次元 公理를 除外하고, 普通 코호몰로지 의 性質들을 만족시킨다.

콤팩트 하우스도르프 空間에 對한 그로텐디크 軍 [ 編輯 ]

주어진 콤팩트 하우스도르프 空間 에 對해 위의 有限 次元 線型 다발의 同値類 集合 을 考慮하자. 線型 다발 의 同型寫像 同値類 를 보자. 線型 다발의 同値類에 對해 職合이 잘 定義되므로 同値類에 다음과 같이 演算을 作成할 수 있다.

는 自明한 線形 다발 에 依해 單位가 주어지는 아벨 모盧이드이다. 그런 다음 그로텐디크 完備花을 適用하여 이 아벨 모노이드에서 아벨 軍 을 얻을 수 있다. 이를 의 K-理論이라하고 로 적는다.

세르-스완 整理 와 어떤 代數를 使用하여 連續 複素 函數 圜 에 對한 線形 다발의 射影 家君 說明을 얻을 수 있다. 그런 다음 이들은 어떤 行列환 에서 멱等 行列로 識別될 수 있다. 멱等 行列의 同値類를 定義하고 아벨 某盧이드 를 形成할 수 있다. 이의 그로텐디크 完備花度 라고 한다. 位相 空間에 對한 그로텐디크 君을 計算하는 主要 技術 中 하나는 아티야?히르體부르흐 스펙트럼 熱에서 가져오므로 아주 쉽게 接近할 수 있다. 이 스펙트럼 熱를 理解하는 데 必要한 唯一한 計算은 舊 에 對해 軍 을 計算하는 것이다. [1] 페이지 51-110

代數 幾何學에서 線形 다발의 그로텐디크 軍 [ 編輯 ]

代數 幾何學 에서 線形 다발을 考慮하여 類似한 構成이 있다. 뇌터 스킴 에 對해, 위의 代數的 線形 다발 의 모든 同値類 集合 가 있다. 그런 다음 以前과 같이 職합 이 線形 다발의 同型寫像 同値類는 잘 定義되어 있으며, 아벨 某盧이드 를 提供한다. 그런 다음 아벨 모노이드에 그로텐디크 構成을 適用하여 그로텐디크 軍 이 定義된다.

代數幾何學에서 連接層의 그로텐디크 軍 [ 編輯 ]

代數幾何學에서는 同一한 構成을 매끄러운 스킴를 통해 臺數 線形 다발에 適用할 수 있다. 그러나 모든 뇌터 스킴 에 對한 代案的 構成이 있다. 連接層 의 同値類를 보면, 짧은 完全熱

이 있는 境遇 關係 에 依해 修正할 수 있다. 이것은 그로텐디크 軍 을 提供한다. 萬若에 가 매끄러우면 이는 과 同型이다. 軍 에는 圜 構造도 있기 때문에 特別하다. 그것을 다음과 같이 定義한다.

그로텐디크-리만-로흐 整理 를 使用하면

는 圜 同型寫像이다. 따라서 交叉 理論에 對해 를 使用할 수 있다. [2]

歷史 [ 編輯 ]

K理論은 알렉산더 그로텐디크 가 1957年에 리만-로흐 整理 히르體브루흐-리만-로흐 整理 를 擴張한 그로텐디크-히르체브루흐-리만-로흐 整理 를 發表하면서 導入한 것으로 여길 수 있다. "K"는 獨逸語 : Klasse 클라세 [ * ] 의 略字로, 特性類 를 뜻한다. 그로텐디크가 創始한 理論은 代數的 K理論 에서의 에 該當한다.

그로텐디크는 代數的 多形體 에서 連接層 으로 作業해야 했다. 層으로 直接 作業하는 代身, 그는 層의 同値類를 君의 生成원으로 使用하여 君을 定義했으며, 두 層의 擴張을 그들의 合으로 識別하는 關係에 따라 달라졌다. 結果로 나온 軍은 局所 自由 層 萬 使用되는 境遇 로, 모두 連接層인 境遇 로 불린다. 이 두 構成 中 하나를 그로텐디크 軍 이라고 한다. 코호몰로지 敵 行動을 하고 호몰로지 敵 行動을 한다.

매끄러운 多形體 인 境遇 두 軍은 同一하다. 가 매끄러운 아핀 多形體이라면, 局所的으로 自由 層의 모든 擴張이 分割되므로 軍은 大體的 定義를 갖는다.

位相數學 에서는 線型 다발 에 同一한 構成을 適用하여 1959年에 마이클 아티야 프리드리히 히르體브루흐 位相 空間 에 對해 를 定義하고 보트 週期性 整理를 使用하여 이를 놀라운 코호몰로지 理論 의 基礎로 삼았다. 그것은 아티야-싱어 指標 整理 (1962年頃)의 두 番째 證明에서 重要한 役割을 했다. 게다가 이 接近法은 C*-臺數 에 對한 非可換 K-理論으로 이어졌다.

이미 1955年에 장피에르 세르 射影 家君 이 있는 線型 다발 의 類推를 使用하여 多項式 圜 위에 有限하게 生成된 모든 私營 家君이 自由 家君 이라는 세르 推測 을 公式化했다. 이 主張은 맞지만 20年이 지나도록 解決되지 않았다. ( 스완 整理 는 이 比喩의 또 다른 側面이다.)

代數的 K理論의 다른 歷史的 起源은 나중에 화이트헤드 비틀림으로 알려지게 된 화이트헤드 와 다른 사람들의 作業이다.

高次 K理論 함자 에 對한 다양한 部分的 正義가 있었던 期間이 뒤따랐다. 마지막으로 1969年과 1972年에 호모토피 理論을 使用하여 대니얼 퀼런 이 두 가지 有用하고 同等한 正義를 提供했다. pseudo-isotopies 硏究와 關聯된 空間의 代數的 K理論을 硏究하기 위해 프리드헬름 발트하우젠이 變形을 提供했다. 더 높은 K理論에 對한 많은 現代 硏究는 代數 幾何學 및 動機 코호몰로지 硏究와 關聯이 있다. 1973年에 대니얼 퀼런 이 高次 代數的 K君( , , …)을 定義하였다. [3]

補助 二次 形式 을 包含하는 該當 構成은 L-理論으로 불린다. 그것은 手術 理論 의 主要 道具이다. [4]

끈 理論 에서 라몬드-라몬드 腸 强度와 安定的인 D-膜 의 殿下의 K-理論 分類는 1997年에 처음 提案되었다. 끈 理論 D-膜 들이 時空間 位相 K理論 으로 分類된다는 事實이 밝혀졌다. [5] [6] [7] [8]

예 및 性質 [ 編輯 ]

체의 K 0 [ 編輯 ]

그로텐디크 軍의 가장 쉬운 例는 체 에 對한 點 의 그로텐디크 郡이다. 이 空間 위의 線形 다발은 有限 次元 線型 空間이며, 이는 延接層 範疇의 自由 對象이므로 私營이므로 同値類의 모노이드는 과 같고 扇形 空間의 次元에 該當한다. 이 그로텐디크 軍이 이라는 것을 보이는 것은 쉬운 練習이다.

體에 對한 아틴 臺數의 K 0 [ 編輯 ]

뇌터 스킴 의 그로텐디크 軍의 重要한 性質 中 하나는 그것은 縮小 下에서 不變이라는 것이다. 卽, . [9] 따라서 아틴 -臺數의 그로텐디크 軍은 들의 직합이다. 이때 는 스펙트럼의 連結成分 黨 하나씩이다. 例를 들어,

射影 空間의 K 0 [ 編輯 ]

그로텐디크 軍의 가장 一般的으로 使用되는 計算 中 하나는 체 위의 射影 空間 에 對한 計算이다. 이것은 射影 空間 의 交叉數를 賣場 과 밂 당김 公式 을 使用하여 計算할 수 있기 때문이다. 이렇게 하면 의 元素를 使用하여 具體的인 計算을 遂行할 수 있다. 왜냐하면

이므로 構造를 明示的으로 알 必要 없기 때문이다 [10] . 의 그로텐디크 君을 決定하는 한 가지 技法은 다음과 같은 階層化에서 비롯된다.
아핀 空間에 對한 延接層의 그로텐디크 軍은 와 同型이기 때문에 의 交集合은 一般的으로 에 對해

射影 다발의 K 0 [ 編輯 ]

그로텐디크 軍에 對한 또 다른 重要한 公式은 私營 다발 公式이다. [11] 주어진 랭크 線型 다발 뇌터 스킴 을 통해, 私營 다발의 그로텐디크 軍 는 基底가 人 랭크 自由 -家君이다. 이 公式을 使用하면 의 그로텐디크 君을 計算할 수 있다. 이렇게 하면 또는 히르體부르흐 曲面을 計算할 수 있다. 또한 이것이 체 위의 私營 多發임을 觀察함으로써 그로텐디크 軍 을 計算하는 데 使用할 수 있다.

特異 空間의 K 0 와 分離된 몫 特異點이 있는 空間 [ 編輯 ]

의 差異를 計算하는데서 오는 些少한 特異點을 가진 空間의 그로텐디크 君을 計算하는 最近 技法 中 하나는, 이는 모든 線形 다발이 連接層으로 同等하게 說明될 수 있다는 事實에서 비롯된다. 이것은 誘導된 非可換 代數 幾何學 에서 Singularity 範疇 의 그로텐디크 君을 使用하여 遂行된다. [12] [13] . 다음으로 始作하는 긴 完全熱을 提供한다.

여기서 高次 項은 高次 K-理論 에서 나온다. 매끄러운 零點 들 위의 線形 다발 로 提供된 特異한 의 線形 다발에 留意하자. 이것은 一般的으로 分離된 몫 特異點을 가지기 때문에 加重 射影 空間에서 그로텐디크 君을 計算하는 것을 可能하게 한다. 特히 이러한 特異點에 燈榜 軍 들이 있는 境遇, 史上
는 丹沙이고 女核은 에 依해 消滅된다. [13] 3페이지

매끄러운 私營 曲線의 K 0 [ 編輯 ]

매끄러운 私營 曲線 에 對해, 피카르 軍 의 그로텐디크 軍은

이는 代數的 K-理論 의 브라운-게르스텐-퀼런 스펙트럼 熱 [14] 72쪽 에서 由來한다. 體에 對한 有限 類型의 正規 스킴의 境遇, 餘次元 人 部分 스킴 들의 集合을 의미하는 女次元 인 點들의 集合 에 對해 收斂 스펙트럼 熱이 있다.
여기서 는 部分 스킴의 代數的 函數體이다. 이 스펙트럼 熱은 性質 [14] pg 80
을 가진다. 의 藷芋 環의 境遇, 本質的으로 의 計算을 提供한다. 왜냐하면 가 餘次元 인 點을 갖지 않기 때문에, 스펙트럼 熱意 唯一한 重要하지 않은 部分은 이다. 따라서
그런 다음 coniveau 濾過 를 使用하여 을 完全熱
을 提供하므로 願하는 明示的 職合으로 決定할 수 있다. 여기서 왼쪽 項은 과 同型이다. 오른쪽 項은 과 同型이다. 이므로, 同型寫像을 提供하는 分離 위의 아벨 君의 熱를 가진다. 萬若 위의 종수 의 매끄러운 私營 曲線이면,
또한, 孤立된 特異點에 對해 誘導된 特異點 範疇를 使用하는 위의 技術은 孤立된 코언-매콜리 特異點으로 擴張되어 모든 特異 代數 曲線의 그로텐디크 君을 計算하는 技術을 提供한다. 縮小는 一般的으로 매끄러운 曲線을 提供하고 모든 特異點은 코언-매콜리이기 때문이다.

應用 [ 編輯 ]

假想 다발 [ 編輯 ]

그로텐디크 君의 有用한 應用 中 하나는 假想 線形 다발을 定義하는 것이다. 例를 들어 매끄러운 空間을 揷入한 境遇 짧은 完全熱이 있다.

여기서 에서 의 如法 다발이다. 特異 空間 이 있다면 매끄러운 空間 에 묻힌 假想 如法 다발을 다음과 같이 定義한다.

假想 다발의 또 다른 有用한 適用은 空間 交叉點의 假想 접다발의 定義이다. 를 매끄러운 私營 多形體의 私營 部分 多形體이라 하자. 그런 다음 交集合 의 假想 椄다발을 定義할 수 있다.

콘세비치는 그의 論文 中 하나에서 이 構成을 使用한다. [15]

千 特性 [ 編輯 ]

千 特性類 는 空間의 位相 K-理論 에서 有利 코호몰로지(의 完備)로 가는 換衣 同型寫像을 構成하는 데 使用할 수 있다. 線다발 의 境遇 千 特性 ch는 다음과 같이 定義된다.

더 一般的으로, 萬若 첫 番째 千 特性類 가 있는 線다발의 직합이다. 千 特性은 加法的으로 定義된다.

千 特性은 텐서 곱의 千 特性類 計算을 容易하게 하기 때문에 部分的으로 有用하다. 千 特性는 히르體부르흐-리만-로흐 整理 에서 使用된다.

等邊 K-理論 [ 編輯 ]

等邊 代數的 K-理論은 範疇와 關聯된 代數的 K-理論 이다. 代數的 스킴에서 等邊 連接層 線型 臺數 軍 의 作用으로, 퀼런의 Q-構成을 통해; 따라서 正義에 따라

特히, 그로텐디크 軍 이다. 이 理論은 1980年代에 토마슨에 依해 開發되었다. [16] 具體的으로 그는 局所化 定理와 같은 基本 整理의 等邊敵으로 類似한 命題를 證明했다.

같이 보기 [ 編輯 ]

參考 文獻 [ 編輯 ]

  1. Park, Efton. (2008). 《Complex topological K-theory》 . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN   978-0-511-38869-9 . OCLC   227161674 .  
  2. Grothendieck. “SGA 6 - Formalisme des intersections sur les schema algebriques propres” . 2023年 6月 29日에 原本 文書 에서 保存된 文書 . 2023年 6月 29日에 確認함 .  
  3. Quillen, Daniel (1973). 〈Higher algebraic K-theory: I〉. 《Higher K-theories: Proceedings of the Conference held at the Seattle Research Center of the Battelle Memorial Institute, from August 28 to September 8, 1972》. Lecture Notes in Mathematics (英語) 341 . Berlin, New York: Springer. 85?147쪽. doi : 10.1007/BFb0067053 . ISBN   978-3-540-06434-3 . ISSN   0075-8434 . MR   0338129 .  
  4. by Ruben Minasian ( http://string.lpthe.jussieu.fr/members.pl?key=7 ), and Gregory Moore in K-theory and Ramond?Ramond Charge .
  5. Olsen, Kasper; Richard J. Szabo (1999). “Constructing D-branes from K -theory”. 《Advances in Theoretical and Mathematical Physics》 (英語) 3 : 889?1025. arXiv : hep-th/9907140 . Bibcode : 1999hep.th....7140O .  
  6. Witten, Edward (2001). “Overview of K -theory applied to strings”. 《International Journal of Modern Physics A》 (英語) 16 (5): 693?706. arXiv : hep-th/0007175 . Bibcode : 2001IJMPA..16..693W . doi : 10.1142/S0217751X01003822 . ISSN   0217-751X .  
  7. Evslin, Jarah (2006). “What does(n’t) K -theory classify?” (英語). arXiv : hep-th/0610328 . Bibcode : 2006hep.th...10328E .  
  8. Szabo, Richard J. (2008). “D-branes and bivariant K -theory” (英語). arXiv : 0809.3029 . Bibcode : 2008arXiv0809.3029S .  
  9. “Grothendieck group for projective space over the dual numbers” . 《mathoverflow.net》 . 2017年 4月 16日에 確認함 .  
  10. “kt.k theory and homology - Grothendieck group for projective space over the dual numbers” . 《MathOverflow》 . 2020年 10月 20日에 確認함 .  
  11. Manin, Yuri I (1969年 1月 1日). “Lectures on the K-functor in algebraic geometry”. 《Russian Mathematical Surveys》 (英語) 24 (5): 1?89. Bibcode : 1969RuMaS..24....1M . doi : 10.1070/rm1969v024n05abeh001357 . ISSN   0036-0279 .  
  12. “ag.algebraic geometry - Is the algebraic Grothendieck group of a weighted projective space finitely generated ?” . 《MathOverflow》 . 2020年 10月 20日에 確認함 .  
  13. Pavic, Nebojsa; Shinder, Evgeny (2021). “K-theory and the singularity category of quotient singularities”. 《Annals of K-Theory》 6 (3): 381?424. arXiv : 1809.10919 . doi : 10.2140/akt.2021.6.381 .  
  14. Srinivas, V. (1991). 《Algebraic K-theory》 . Boston: Birkhauser. ISBN   978-1-4899-6735-0 . OCLC   624583210 .  
  15. , Birkhauser Boston [Maxim Kontsevich Maxim Kontsevich] |url= 값 確認 必要 ( 도움말 )   |題目= 이(가) 없거나 비었음 ( 도움말 )
  16. Charles A. Weibel, Robert W. Thomason (1952?1995) .

外部 링크 [ 編輯 ]