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2006年10月25日

霍普金斯TFT讲座:简介与展望

Urs Schreiber发布

我目前在哥廷根,参加我最近提到的霍普金斯系列讲座#,已调用

拓扑场论的拓扑方面.

昨天我们听了三部分中的第一部分,标题是拓扑场理论导论迈克尔·霍普金斯(Michael Hopkins)提到了拓扑场论的几个基本概念和概念,并在结束语中简要指出了有关Chern-Simons理论、分类、K理论之间关系的一些更深刻的问题#和椭圆上同调#.

这里有一个笔记抄本我在第一堂课上学过。

我会按照我记笔记的方式,或多或少逐字复制。在这里和那里,我都会添加一些用斜体表示的个人评论。

拓扑场论的拓扑方面。

拓扑场理论可能是由对不变量的兴趣引起的Z轴(M(M))Z(M)歧管的M(M)M(M).

(1)M(M)Z轴(M(M))映射到Z(M)

在这个赋值的左边,我们有一个光滑的流形,可能配备了一些额外的结构,而在右边,我们有一些“代数实体”。

在“古典的“不变量,人们会要求Z轴Z轴是流形不相交并集下的可加性

(2)Z轴(M(M) 1M(M) 2)=Z轴(M(M) 1)+Z轴(M(M) 2)Z(M_1\sqcup M_2)=Z(M.1)+Z(M_2)

它消失在边界上

(3)Z轴(M(M))=0.Z(\部分M)=0\,.

(由于对与直接产品的兼容性有附加要求,因此定义了一个属)

最后一个条件,再加上第一个条件,就是调用的理由Z轴Z轴不变量:假设M(M)M(M)有两个断开连接的边界组件,

(4)M(M)=J型 ,\部分M=I\sqcup J^-\,,

换句话说,假设M(M)M(M)是一个合作主义之间J型 J^公司-然后上面说

(5)Z轴()=Z轴(J型).Z(I)=Z(J)\,.

(这里我想到的是定向流形,表示方向反转() (\cdot)^-).

这说明了Z轴Z轴坐标系下的不变量.

20世纪30年代,庞特里亚金(Pontryagin)显然是第一个讨论配体不变量概念的人。在试图计算更高球体的同伦群时,他考虑了从球体到球体的映射,特别是这些映射下规则点的反像。

特别是,为了我们的目的,很容易想到一个坐标系M(M)M(M)带有传入边界和传出边界J型J型配备区间地图

(6)M(M)J型 (f) 0[0,1]1\阵列{我\斯塔克雷尔{M}{\到}J\\\; \向下箭头f\\0\stackrel{[0,1]}{\to}1}

这样的话(f) 1({0})=f^{-1}(\{0\})=我(f) 1({1})=J型f^{-1}(\{1\})=J.

例子对于这样的不变量签名不变量

(7)σ,\西格玛\,,

分配给每个歧管的M(M)M(M)签名σ(M(M))\西格玛(M)双线性形式

(8)q个:H(H) *(M(M),)×H(H) *(M(M),)q:H^*(M,\mathbb{R})\乘以H^*(M,\mathbb{R})\到\mathbb{Z}\子集\mathbb{R}

关于由定义的实上同调环

(9)q个(x个)=12 M(M)x个x个.q(x)=\frac{1}{2}\int_M x\楔x\,.

值得注意的是,我们可以将此签名作为积分计算

(10)σ(M(M))= M(M)L(左)(M(M))\σ(M)=int_ML(M)

当地数量L(左)(M(M))长(米)定义于M(M)M(M)即切线丛的一个特征类T型M(M)T月。这是由于Hirzebruch签名定理.

上述形式的每一个“经典”不变量都有这样一个局部积分版本,即任何无序协边Z轴(M(M))Z(M)可以写为

(11)Z轴(M(M))= M(M)L(左)(M(M)),Z(M)=\int_M L(M)\,,

其中积分表示某些广义上同调理论中的前推E类E类L(左)(M(M))长(米)表示E类E类-切线丛的有值特征类M(M)M(M).

迈克尔·霍普金斯针对这种情况提出的口号是

的经典协边不变量M(M)M(M)通过将局部线性近似积分到M(M)M(M).

我们现在的目标是将这些“经典”不变量转化为相应的量子不变量。

就像经典的配边不变量本质上是一个亏格一样,量子不变量只不过是一个拓扑场论。

也就是说,对于一个量子不变量,我们用一个单体函子将从配基环到某个数环的环同态从流形的单体范畴替换为单体目标范畴。

这意味着上面的两个方程现在被形态替换了

(12)Z轴(M(M) 1M(M) 2)Z轴(M(M) 1)Z轴(M(M) 2)Z(M_1\sqcup M_2)\stackrel{\sim}{\to}Z(M.1)\otimes Z(M_2)

(13)Z轴(M(M))1.Z(\部分M)\至1\,.

在这里11表示目标类别的张量单位。重要的是,上面的第一个态射必须是一个同构,而第二个则不是。

在下面的大部分内容中(无论如何,在本课程第一部分的其余部分中),单体目标范畴只是某个域上有限维向量空间的目标范畴。

接下来,迈克尔·霍普金斯给出了两个简单的例子(0+1)(0+1)-维度TFT,一个来自定向一维流形(产生定向点的“量子协同不变量”),另一个来自具有自旋结构的一维流形。

也许如果我以后有时间,我会更详细地解释这两个例子。至多有一个问题稍后会变得很重要(与霍普金斯所说的翻转贴图),它们说明了TFT的基本要点。

现在,我将跳过这些例子,跳到第一堂课的结尾部分,它对TFT的更复杂概念进行了展望(通常称为“扩展”TFT).

在这种更复杂的方法中,人们想象的不仅仅是将向量空间分配给边界,将线性映射分配给共基,而是更普遍地分配,n个n个-向量空间到(d日n个)(d-n)-维子流形(大致),其中d日d日是涉及的最高维度。

(第一个提出这张照片显然是Dan Freed)

例如,对于三维TFT(显然这就是所谓的方法三层理论由(?)G.西格尔),我们不仅将线性映射赋给3流形,将向量空间赋给2流形,还将模张量范畴赋给1流形。

这可以在中找到巴卡洛夫和基里洛夫类似的评论可以在第二部分找到Stolz&Teichner公司.

在最后一张幻灯片上,迈克尔·霍普金斯表示,他已经在考虑(显然将在接下来的讲座中部分解释)一张更详细的Chern-Simons图片(2+1)(2+1)-包括下表所示信息的三维TFT:

(14)d日= ? ? d日=2 向量空间 K级 ? d日=1 模块化的张量类别 K模块 tmf级 d日=0 ? K-线性类别 tmf模块.\阵列{d=3&\文本{数字}&?&?\\d=2&\文本{矢量空间}&\文本{K-class}&?\\d=1&模张量范畴&\文本{K-module}&\文本{tmf-class}\\d=0&?&\文本{K-线性类别}&\文本{tmf模块}}\,.

这里的一些问号可能已经部分理解了。但就我们而言,它们是问号。

从该表第二列到第三列的步骤应该与某种神经实现或类似实现有关,它允许从类别到关联的拓扑空间。

迈克尔·霍普金斯(Michael Hopkins)承诺,到最后一篇专栏的步骤将在稍后解释。

发布于2006年10月25日上午9:46 UTC

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3条评论和6条回溯

阅读帖子霍普金斯TFT讲座:无限类别定义
网络日志:n类咖啡馆
摘录:迈克尔·霍普金斯(Michael Hopkins)在其关于拓扑场理论的讲座的第二部分(第一部分的注释在此转载)中,勾勒出了他目前所看到的关于……定义的$n$分层(又名“扩展”)公式的新兴图景。。。
已跟踪:2006年10月25日9:49 PM
阅读帖子霍普金斯TFT讲座:Chern-Simons
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摘录:Chern-Simons理论中的基本概念和高级概念。
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摘录:WZW 1-gerbe如何作为Chern-Simons 2-gerbe的过渡1-gerbe出现。
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摘录:扩展QFT的一般概念及其与Kapranov-Ganter 2字符的关系。
已跟踪:2006年11月17日下午5:20

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也许这里不是发表评论的最佳地点,但我希望你耐心等待。我是一位对微分同态感兴趣的数学家。我理解QFT可以具有的一个重要属性是微分同胚不变性。

当你研究流形的微分同构类型和微分同构时,你会遇到一类特殊的配体,称为h-配体。这些是从M到N的坐标系W(即W的边界是M和N的不相交并集),具有非常特殊的性质,即M和N到W的包含都是同源等价的。在某些情况下,这足以得出W是M与区间的乘积,特别是M与N是微分同态的。例如,如果M和N是单连通的,并且W的维数至少为6,那么情况就是这样。这就是Smale的h-cobordism定理。在维度4和维度5中,事情更加困难。作为一个例子,我们知道每个等价于4球的4维流形同伦都是4球的h协同伦,但我们不知道它是否真的与4球不同。

现在我来问你们聪明的物理人。有没有迹象表明h-配体的概念在物理学中起作用?对于实例,如果两个流形由h-配基关联,人们会期望在某些特定类型的QFT中相应的诱导映射具有某些性质吗?

马塞尔·博克斯特德

发布人:2007年1月27日下午10:48|永久链接|对此的答复

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这是一个有趣的问题。我确信一定有很多关于h-cobordism思想如何与TQFT相关联的东西要说。

我见过的开始思考这个问题的最好地方是卢佩西奥和乌里韦关于“拓扑量子场论、弦和球”我特别想到了第5页的示例1.0.2,它显示了如何从固定流形m的同调中获得二维TQFT。

也许这只是“h-cobordism”中的“h”和“TQFTs”之间的微妙联系,但我认为这都是一幅尚未完全弄清楚的美丽大图的一部分。至少,如果有,没有人告诉我:-)。

例如,西蒙·威勒顿(Simon Willerton)和贾斯汀·罗伯茨(Justin Roberts)就如何从复杂流形M中得到TQFT做了很多工作,这就是所谓的罗赞斯基-维顿(Rozansky Witten)理论。参见示例。这些笔记.

发布人:Bruce Bartlett,2007年1月28日凌晨1:25|永久链接|对此的答复
阅读帖子Chern-Simons理论的状态
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摘录:讨论Chern-Simons理论及其状态空间的精选文献列表。
已跟踪:2008年2月1日下午5:46

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写下“这些注释”和TQFT,你可以通过在雅可比图中替换正确的权重系统来恢复任何量子不变量(qi)。通过将李代数权重系统应用于通用图不变量,您可以获得所有齐的。例如,通过将SU(2)权重系统应用于Kontesevich积分,可以得到琼斯多项式。

亨利·德尔福恩
加利福尼亚州卡宾里亚

发布人:Henry Delforn,2009年4月28日11:07 PM|永久链接|对此的答复

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