拉格朗日-格拉斯曼流形

在數學中,拉格朗日-格拉斯曼流形是一種典型的格拉斯曼流形,有著重要的研究地位。

定義

拉格朗日-格拉斯曼流形 拉格朗日-格拉斯曼流形

拉格朗日-格拉斯曼流形(Lagrangian-Grassmannian)是實辛向量空間中拉格朗日子空間上的光滑流形。若向量空間的維度是2n,則拉格朗日-格拉斯曼流形的維度是n(n+1)/2。該流形與齊性空間U(n)/O(n)同胚,其中U(n)是n維酉群,O(n)維n維正交群。Arnold記其為。

基本群與二階同倫群

該段落參考於Arnold (1967)。

拉格朗日-格拉斯曼流形 拉格朗日-格拉斯曼流形

對於一切正整數n,拉格朗日-格拉斯曼流形U(n)/O(n)的基本群為 。

計算同倫群所需交換圖表 計算同倫群所需交換圖表
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可以證明,右側圖表可交換。其中det為行列式映射, 映射將元素 送到 。

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因SU(n)是簡單連通的,SO(n)連通,故 ,由短正合序列 可知 。

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再因 ,由短正合序列 可知拉格朗日-格拉斯曼流形的基本群為。

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根據交換圖,有長正合序列。由正合性,,因,可以得到為單射,則,再由正和性知,那么上述長正合序列可斷為:。則拉格朗日-格拉斯曼流形的2階同倫群與O(n)基本群相同,即。

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