练习(科尔菲尔德):定义并研究分类欧几里德几何的好概念。
不同但等价的概念在分类时可能会产生一般不同和不等价的概念(这并不奇怪)。
那么,我们想把我们的练习建立在公制几何的什么概念上呢?
David Corfield和John Baez目前正在集中精力对Klein的爱尔兰根项目,其中几何对象根据其稳定器组进行编码。
另一方面,汤姆·伦斯特(Tom Leinster)发表了一篇评论,认为劳弗尔(Lawvere)对度量空间的分类概念可能是一个有希望的起点。
在这里,我想集中讨论第二个想法,因为它很好地符合我最近思考的其他一些事情的背景。
正如汤姆·伦斯特(Tom Leinster)所言,这里有一段优美的文字:
F.W.劳弗尔
公制空间、广义逻辑和闭范畴
《范畴的理论与应用》再版,1(2002)第1-37页
(pdf格式).
其中,Lawvere指出数学中出现的几个基本结构,特别是米制的是丰富范畴的特例,而且,从这个角度来看,会产生大量后续的构造和观察结果,甚至一些定理,这是一般抽象无意义的自动结果。
回忆一下-充实范畴是。让是一个单体范畴,具有我们在下面需要的所有附加性质。从本质上讲-富足范畴具有作为对象的态射空间和中作为态射的态射的合成.
阅读本文的人无需被告知-丰富的类别是,所以我借此机会告诉你们我个人对丰富的类别的看法,只是为了让你们有一些评论。
让我们看看,要么这很愚蠢要么很无聊:我喜欢考虑-带目标的lax函子的富足范畴.
在这里应该表示暂停单体范畴的,即具有单个对象的2-范畴,态射是2-态射是.
我喜欢用这种松散的方式来看待丰富的类别,因为它减少了我需要思考什么是-丰富的2类可能是,现在是2类联合国,双,三个, …).
嗯,然后我可能会赶紧补充一点,我知道我们可能只是在2个类别中进行了丰富,就像我们之前在1个类别中所做的那样。毕竟,2个类别本身只是2个类别中丰富的类别.
但我在这里的想法略有不同。我真的想从2类开始,然后在另一个2类中添加标签。这至少是我在尝试将Lawvere的度量空间概念分类为类似于2度量空间的东西时想要使用的。
这与一个松弛函子实际上可能比-类别。当函子的域在任何给定对象之间最多有一个态射时,它就简化为普通概念。
好吧。接下来,我回忆一下劳弗尔对度量空间的看法。如前所述,我稍微修改了一下,以便更好地满足我的分类需求。(更准确地说,在Lawvere有加法的地方,我将使用指数乘法。)
让我们写对于非负实数。我将编写的所有元素在表单中.
除其他外,这些构成了关于任何偏序集都可以被视为一个范畴,每个偏序集恰好有一个态射关系,所以我们会这样做。
但是,也是关于乘法的幺半群在某种程度上,它与.
换句话说,具有单体范畴的结构,张量积是数字的普通乘积。
正如Lawvere解释的那样,我们甚至有内部Homs,所以是我们可以丰富的东西。
好的是,这是一个集合上的度量只不过是一个类别具有,富含.
更准确地说,这给出了度量的概念,省略了一些更不相关的公理——正如Lawvere指出的那样。
首先,形态的对象
(1)
它们只不过是实数,我们可以将其视为编码源对象和目标对象之间的距离。
接下来,这里要注意的主要一点是-丰富的类别
(2)
对于这种情况只不过是三角不等式
(3)
满足于该距离函数。
就这样。正如Lawvere强调的那样,这种看待指标的方式是非常富有成效的。
好的,那么大卫·科菲尔德的运动呢?
让我们把我们正在处理的类别中的一组对象想象成形成了一些空间。我们以某种方式确定了该空间中任意有序点对与直线(稍后,当我们进行2-黎曼几何时,我们将不得不考虑直线=测地线,局部)路径之间的唯一边,并为这些路径分配了非负实数,即它们的长度。
直线路径的组成是通过矫直复合路径获得的唯一直线路径。(对不起,这句话……)
所以,我们有一个公制测量长度的概念。在对其进行分类时,我想获得一些能告诉我如何测量表面的信息。
也许我想找到一种很好的抽象胡说八道的方式来思考面积指标出现在弦论中。
为了做到这一点,我现在将转而思考-作为lax函子的丰富范畴.
在上述设置中,我们将处理一个类别这类似于空间的基本广群。它为中的每个有序点对精确包含一个态射(被认为是两点之间唯一的直线路径)。
松弛函子
(4)
关联长度到每个态射,使得三角形不等式得到满足。
当然,我现在想要一个2类,被认为是某种2类“直”曲面.
这些对象是,现在的态射是由基本直路自由生成的,并且有一个唯一的2-态射填充1-态射的每个定向三角形。
(这是一种在“运输理论”中随处可见的几何2路2类().)
我们所追求的是用一些分类的距离概念来“装饰”或“标记”这个2路2类别。
我们需要一个良好的2分类版本。一旦我们找到一个,我们就叫它。然后我们的2米几何应为lax 2-函子
(5)
让我们看看。也许我已经累了。我将通过注意一些明显的初步猜测来完成此条目。
我的第一个猜测是建造将非负实数的幺半群替换为实向量空间的幺半类。我们需要建造一个单体2-通过引入2个语素来对关系进行分类然后我们暂停结果以获得一个包含单个对象的3类别。
当一切都说了和做了,这应该导致2个距离的标签如下。
1路输入应该用向量空间标记。两条路径(曲面)之间的线性映射。表面的水平组合将产生两个表面组合的某种拉直版本。其细节取决于我们发现的与.
我很累,稍后可能会详细说明。最后,我想说的是,这里出现的2度量概念似乎与面积指标我想看的。
也就是说,它们应该包含一个由某些2-形式的曲面积分给出的分量。更一般地说,这应该是某些阿贝尔格必的曲面完整性。现在,阿贝尔1-gerbe的表面输运正是一个2-函子,它将(一维,复)向量空间赋给路径,并将它们之间的线性映射赋给合并曲面().
因此,这看起来相当有希望。但我有没有提到我累了?