可平行化流形

✍ dations ◷ 2025-04-03 17:12:50 #微分拓扑学,流形上的结构

数学中,一个 维光滑流形 为可平行化流形 是指具有向量场

使得在 中任何一点 的切向量

组成 点切空间的一组基。等价地说,切丛是平凡丛,所以相伴的线性标架主丛有一个 的整体截面。

选取 上这样特定的一组向量场的基称为 的一个平行化或绝对平行化。

=1 的一个例子是圆周:我们取 1 为单位切向量场,比如都指向逆时针方向。 维环面也可以平行化,因为可以看作是圆周的笛卡尔积。譬如取 =2,将正方形坐标纸的对边粘贴起来便组成了一个环面,取每个点的两个切方向即可。更一般地,任何李群 可平行化,因为在单位元的切空间上一组基可以通过变换群 在 上的作用移到任何一点。(任何变换是一个微分同胚从而这些微分同胚诱导了 上点的切空间的一个线性同构。)

一个经典问题是确定一个球面 是否可平行化。1 即为圆周,可以平行化已经解释了。毛球定理指出 2 不能平行化。但是 3 可以平行化,因为它就是李群 SU(2)。剩下惟一可平行化的球面是 7;1958年被 Michel Kervaire 证明,拉乌尔·博特和约翰·米尔诺也独立地得到了这个结论。

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