法丛

✍ dations ◷ 2025-09-19 10:30:46 #向量丛,微分拓扑学

在数学领域之微分几何中,法丛(normal bundle)是一个特殊的向量丛,得自一个嵌入或浸入,是切丛的补。

( M , g ) {\displaystyle (M,g)} 在中的法丛,在每一点取上的切丛对的切丛的商空间。对黎曼流形我们可将商与正交补等同,但一般不可行(这样一种选取等价于投影 V V / W {\displaystyle V\to V/W} 在中的法丛是的切丛的一个商丛: 我们有上向量丛的短正合序列:

这里 T M | i ( N ) {\displaystyle TM\vert _{i(N)}} 的切丛限制在上(准确地说,的切丛 i T M {\displaystyle i^{*}TM} 上)。

抽象流形由一个典范切丛,但没有法丛:只有当一个流形嵌入(或浸入)另一个流形时诱导了一个法丛。但是,由惠特尼嵌入定理,每个紧流形可以嵌入在 R N {\displaystyle \mathbf {R} ^{N}} ,任何两个嵌入在 R N {\displaystyle \mathbf {R} ^{N}} 是正则同伦的,从而诱导了相同的法丛。所得的法丛类(这是一个丛的类而不是一个特定的丛,因为可以变)称为稳定法丛(英语:stable normal bundle)。

法丛在K-理论的意义下对偶于切丛:由上一个短正合序列,在格罗滕迪克群中

浸入在 R N {\displaystyle \mathbf {R} ^{N}} 中的情形,周围空间的法丛是平凡的(由于 R N {\displaystyle \mathbf {R} ^{N}} 可缩,从而可平行化),故 + = 0 {\displaystyle +=0} ,从而 = {\displaystyle =-}

这在计算示性类时有用,可用于证明一个流形可浸入和可嵌入欧几里得空间中的下界。

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