Autor Tema: Grupo fundamental del plano proyectivo

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12 Diciembre, 2021, 02:20 am
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Arya_Stark

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Hola a todos!
Estoy algo atascada con lo siguiente.
Estaba calculando el grupo fundamental del plano proyectivo y como modelo tengo \( \mathbb{D}^2/\sim{} \), donde \( \sim{} \) es la relación antipodal. Para calcular el grupo utilicé el teorema de Seifert Van-Kampen y tomé \( U= X-[0,0] \) y \( V=int(\mathbb{D}^2) \). El punto básico que tengo es \( x_0=(1/2,0) \) y con esto tengo que al componer \( z(t)=(\displaystyle\frac{1}{2}cos(2\pi t), \displaystyle\frac{1}{2}sen(2\pi t)) \) con la función proyección obtengo un generador para el grupo \( \pi_1(U\cap{}V,x_0) \). Después de otro montón de cálculos tengo que si \( x_1=[1,0] \)([] es por la clase de equivalencia) entonces \( \beta =\bar{\delta}\circ{}\alpha\circ{}\delta \) es un generador de \( \pi_1(U,x_0) \), donde \( \alpha(t)=[cos(\pi t),sen(\pi t)] \) y \( \delta(t)=[1-\displaystyle\frac{t}{2},0] \). Ahora bien, para calcular el producto amalgamado tengo que el mapeo inclusión \( i \) de \( U\cap{V} \) a \( U \) debe inducir un homomorfismo de grupos, entonces tengo entendido que \( i_*[\gamma]=[\beta*\beta] \) pero no veo claro el por qué de esto último, me ayudaría mucho que alguien me ayudara a demostrar esta ultima afirmación.
De antemano muchas gracias.

12 Diciembre, 2021, 10:12 am
Respuesta #1

geómetracat

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De momento está todo bien, ya casi lo tienes.
Para lo que te falta, la idea es que \[ i(\gamma) \] (que es un camino que da una vuelta a la circunferencia de radio \[ 1/2 \]) es homótopo en \[ U \] a \[ \bar{\delta}*\sigma*\delta \], donde \[ \sigma(t)=(\cos(2\pi t),\sin(2\pi t)) \], es decir, el camino que da una vuelta completa al borde del disco.
Ahora bien, recorrer el semicírculo superior del borde es el mismo camino que recorrer el semicírculo inferior, pues los puntos antipodales están identificados. Esto quiere decir que, de hecho, \[ \sigma =\alpha*\alpha \]. Y ahora la idea es que entre los dos \[ \alpha \] puedes volver al punto base sin problemas (módulo homotopía), de forma que:
\[ i(\gamma)\simeq \bar{\delta}*\sigma*\delta = \bar{\delta}*\alpha*\alpha*\delta \simeq \bar{\delta}*\alpha*\delta*\bar{\delta}*\alpha*\delta = \beta  * \beta \].
La ecuación más bonita de las matemáticas: \( d^2=0 \)

12 Diciembre, 2021, 08:29 pm
Respuesta #2

Arya_Stark

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Muchas gracias. Queda todo muy claro, es algo tedioso escribir la homotopía entre \( i(\gamma) \) y \( \bar{\delta}*\sigma*\delta \) pero la idea geométrica se entiende muy bien y con eso es suficiente para terminar de calcular el grupo.

Saludos.