Кіріспе

Математикада таутологиялық бундель – Грасманн кеңістігінде табиғи түрде пайда болатын векторлық бундель: өлшемдік подпространстволардың Грасманн кеңістігі үшін, егер Грасманн кеңістігіндегі нүкте өлшемдік векторлық подпространствоға сәйкес келсе, онда осы нүкте үстіндегі талшық – сол подпространствоның өзі болады. Проективті кеңістікте таутологиялық бундель таутологиялық түзу бундель деп аталады. Таутологиялық бундель сондай-ақ әмбебап бундель деп аталады, себебі кез келген векторлық бундель (жинақ кеңістікте) таутологиялық бундельдің кері образы болып табылады; яғни Грасманн кеңістігі векторлық бундельдерді жіктеу кеңістігі болып табылады. Осы себепті таутологиялық бундель сипаттамалық кластарды зерттеуде маңызды рөл атқарады. Таутологиялық бундельдер алгебралық топологияда да, алгебралық геометрияда да құрастырылады. Алгебралық геометрияда таутологиялық түзу бундель (инвертируемый қабықша ретінде) гипержазық бундельдің немесе Серрдің бұралу қабықшасының дуалы болып табылады. Гипержазық бундель – гипержазыққа (бөлгішке) сәйкес келетін түзу бундель. Таутологиялық түзу бундель және гипержазық бундель – проективті кеңістіктің Пикард тобының екі генераторы. Майкл Атияның «K теориясында» күрделі проективті кеңістіктегі таутологиялық түзу бундель стандартты түзу бундель деп аталады. Стандартты бундельдің сфералық бунделі әдетте Хопф бунделі деп аталады. (Сал. Ботт генераторы.) Жалпы алғанда, векторлық бундельдің проективті бунделінде де таутологиялық бундельдер, сондай-ақ Грасманн бунделі бар. Ескі термин – каноникалық бундель – қолданудан шықты, себебі «каноникалық» математикалық терминологияда тым көп мағынаға ие, және (жаманрақ) алгебралық геометриядағы каноникалық класспен шатасудан қашуға болмайды.

Интуитивті анықтама

Грасманндықтар – берілген векторлық кеңістікте, белгілі бір өлшемдегі сызықтық ішкі кеңістіктердің параметрлік кеңістіктері болып табылады. Егер Грасманндық болса және – кеңістіктегі сәйкес келетін ішкі кеңістік болса, бұл векторлық бундель үшін қажетті мәліметтерге жақын: атап айтқанда, әрбір нүктесі үшін үздіксіз өзгеретін векторлық кеңістік . Таутологиялық бундельдің анықтамасын тоқтатуға болатын жалғыз нәрсе – ішкі кеңістіктердің қиылысуы. Бұл мәселені шешу үшін дисъюнкттік біріктіру тәсілін қолдану стандартты процедура болып табылады, сондықтан бундель проекциясы – қазір қиылыспайтын бір-бірінің көшірмелерінен құралған толық кеңістікке бағытталған. Осылайша, бундель құрылады. Проективтік кеңістік жағдайы да қамтылған. Конвенция бойынша , таутологиялық бундельді дуалдық кеңістік мағынасында пайдалы түрде тасуы мүмкін. Яғни, дуалдық кеңістік болғанда, нүктелері олардың ядролары болып табылатын векторлық ішкі кеңістіктерін тасиды, оларды сызықтық функционалдардың (сәулелері) ретінде қарастырғанда. Егер өлшемі болса, таутологиялық сызықтық бундель – бір таутологиялық бундель, ал екіншісі, жаңа ғана сипатталған, рангі бар.

Алгебралық геометриядағы таутологиялық түзулер буыны

Алгебралық геометрияда бұл ұғым кез келген k өрісінде бар. Нақты анықтамасы келесідей: Елестетіп көрейік, бізде және бар. Атап айтқанда, Spec – салыстырмалы Spec. Енді, мынаны қояйық: мұнда I – жаһандық қималармен туындаған идеалдық шоғыр. Содан кейін L – бірдей негізгі схеманың жабық қосалқы схемасы; сонымен қатар, L-дің жабық нүктелері – дәл сол (x, y) нүктелері, мұнда x нөлге тең немесе x-тің бейнесі y-ге тең. Осылайша, егер k – нақты немесе кешенді сандар өрісі болса, L – бұрын анықталған таутологиялық түзу шоғыры. Ықшамдап айтқанда, L – аффин кеңістігінің нөл нүктесінің көтерілуі, мұнда L-дегі x = 0 локусы – ерекше бөлгіш. (Сал. Хартшорн, I тарау, 4-тармақтың соңы.) Жалпы алғанда, – шекті дәрежелі жергілікті еркін шоғырға сәйкес келетін алгебралық векторлық шоғыр. Бізде дәл тізбек болғандықтан: жоғарыда анықталған L таутологиялық түзу шоғыры Серре бұрауының дуалына сәйкес келеді. Іс жүзінде, екі ұғым да (таутологиялық түзу шоғыры және бұрауының дуалы) бір-бірін алмастыра қолданылады. Өрісте оның дуальді түзу шоғыры – гипержазықтық бөлгіші H-қа байланысты түзу шоғыры, оның жаһандық қималары – сызықтық формалар. Оның Черн класы – -H. Бұл – антиампл түзу шоғырының мысалы. Бұл теріс түзу шоғыры деп айтумен бірдей, яғни оның Черн класы стандартты Келер формасының де Рам класына тең.

Фактілер

Таутологиялық γ1 сызық түйіні, k ≥ 1 үшін, жергілікті тривиалды, бірақ тривиалды емес. Бұл басқа да салаларда да сақталады. Шындығында, k = 1 болғанда, нақты таутологиялық сызық түйінінің жалпы кеңістігі Мёбиус жолағы болатын белгілі түйін екенін көрсету оңай. Аталған фактінің толық дәлелі үшін қараңыз. Сызық түйіндерінің Пикард тобы шексіз циклдік, ал таутологиялық сызық түйіні – генератор. Проективті кеңістікте, таутологиялық түйін сызықтық түйін болатын жағдайда, оған сәйкес келетін қималардың инверттік шоғы – , гипержазықтық түйінінің тензорлық инверсі (яғни, дуал векторлық түйін) немесе Серре бұрылыс шоғы; яғни, гипержазықтық түйіні – оң дәрежелі (бөлгіш ретінде) Пикард тобының генераторы, ал таутологиялық түйін – оның қарама-қарсысы: теріс дәрежелі генератор.