5
$\开始组$

在更高范畴理论中,有一个重要的咒语,即交换性是额外的数据,而不仅仅是$1$-范畴理论。因此,我提出的以下问题可能会有一个反例:

问题。$\mathscr{C}$做一个$\infty(美元)$-类别,包含$c\in\mathscr{c}$考虑一个函子$F:(\mathbb{N},\leq)\to\mathscr{C}$.自然转化$F\右箭头\mathrm{常量}c$对应于地图$\operatorname{colim}F\到c$.此地图是否已由所有地图确定$F(i)至c$? 换句话说,考虑两个自然变换$\alpha,\alpha'$它们在地图上一致,但在更高的单纯形上不同-我们得到相同的地图吗$\operatorname{colim}{F}\到c$达到同伦吗?

我的想法是,构图的空间是可压缩的,而更高的信息本质上是构图的数据,所以听起来人们可以把所有这些同伦化为所有自然变换的同伦。但这并不是很严格,特别是在循环不变性条件中出现了类似的特征,我再次被更高的相干性搞糊涂了。

$\端组$
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  • $\开始组$ 我在下面发布了一个答案,但我现在很担心它与循环不变性定理相矛盾。我明天会考虑这个问题。 $\端组$ 评论 5月22日22:58
  • $\开始组$ 我知道我的错误是什么:我只是证明了如果我假设所有的语素$F(I)到c$都是等价的(尽管不一定是等价的),那么你的问题的答案是肯定的。一般情况应该会在某种程度上与循环不变性相矛盾,所以我将在明天补充这个答案。 $\端组$ 评论 5月22日23:02

1答案1

重置为默认值
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$\开始组$

我会证明你问题的答案是肯定的,以防我们假设所有地图$F(i)至c$是等价的(尽管不一定是同一态射)。我最初没有看到我下面的解决方案一开始就需要这个假设,所以我下面的大证明实际上并没有回答你最初的问题,但我认为它仍然很有趣。它之所以有效,还因为我们处理的是一个非常具体的图表形状。

长期的假设是所有地图$F(i)至c$是等价的。

作为前奏,请注意,两个自然转变是错误的$\alpha,\alpha'\冒号F\右箭头\mathrm{常量}c$函子的$\mathbb{N}\to\mathscr{C}$必须是同伦的,如果$\alpha(i)\simeq\alpha'(i)$为所有人$i\in\mathbb{N}$这是因为我们在给定一个图的情况下要求(无数次)$\部分([1]次[1])\to\mathscr{C}$如果图中有任何两个填充符,则在两个垂直态射是恒等式的条件下$[1]\次[1]\到\匹配{C}$是同伦的相对于边界这并不难反驳,因为球体是一种东西。然而,事实是,我们可以通过预合成,例如,$\阿尔法$用另一个填充物$\部分([1]次[1])\to\mathscr{C}$。在我们的例子中,后面的填充将导致自同构$\psi\colon\mathrm{colim}\,F\to\mathrm{colimneneneep \,F$使用两张地图通勤$\mathrm{colim}\,F\到c$诱发因素$\阿尔法$$\阿尔法'$。这足以表明美元\psi$是一种身份。因此,只需显示以下内容:


索赔。假设$$\需要{AMScd}\开始{CD}K_0@>{f_0}>>K_1@>{f1}>>K_2@>{f2}>>\结束{CD}$$$\infty(美元)$-类别$\mathscr{C}$假设给你一杯可卡因$(g_i\colon K_i\to K_\infty)$在里面$\mathscr{C}$.给定$2$-形态$\字母_i$填写图表$$\需要{AMScd}\开始{CD}K_i@>{f_i}>>K_{i+1}\\@V{\mathrm{id}}VV@VV{\mathrm{id=}}V\\K_i@>{f_i}>>K_{i+1}\结束{CD}$$$\psi\colon K_\infty\到K_\infty$集合诱导的结肠炎上的态射$(\alpha_i)_{i\in\mathbb{N}}$.然后美元\psi\simeq\mathrm{标识}_{K_\infty}$.


这是我们的计划:我们将首先考虑此索赔情况的“通用示例”,并显示此索赔在本案中的适用性。然后我们得出结论,在任何$\infty(美元)$-类别。

我们让$\西格玛^1$是阿尼玛的绝对中止美元^1$,即$\infty(美元)$-具有两个对象的类别$\机器人,\顶部$$\Sigma^1(\bot,\bot)\simeq*\simeq\Sigma ^1(\top,\top)$,$\Sigma^1(\bot,\top)\simeq S^1$$\Sigma^1(\top,\bot)\simeq\varnone$.定义$\infty(美元)$-类别$$\mathsf{S}:\simeq\Sigma^1\bigsqup_{\top,[0],\bot}\Sigma ^1\ bigsqcup_{\tot,[0],$$以便$\mathsf{S}$$\infty(美元)$-自然数范畴$0,1,2,\ldot$作为对象,其映射动画由$\mathsf{S}(i,j)\simeq(S^1)^{j-i}$如果$i\leq j(美元)$,和依据$\mathsf{S}(i,j)\simeq\varnone$如果$i>j美元$.选择你最喜欢的观点s^1中的$s\$,然后选择一个循环$\alpha\colon s\simeq秒$在里面$S^1美元$学位$1$。我们稍后还将考虑$\阿尔法$要从中循环$t(美元)$$t(美元)$对于任何S^1中的$t\$,但这不会导致问题。

$\mathsf{S}$,我们现在有一个序列图$$\需要{AMScd}\开始{CD}0@>{s}>>1@>{s2}>>2@>{ss}>>\ldots\结束{CD}$$和一个交换图$$\需要{AMScd}\开始{CD}0@>{s}>>1@>{s2}>>2@>{ss}>>\ldots\\@V{\mathrm{id}}VV@V{\mathrm{id=}}VV@V\\0@>{s}>>1@>{s2}>>2@>{ss}>>\ldots\结束{CD}$$ 其中所有方块都由$\阿尔法$! 调用此序列$\mathbb{S}\colon\mathbb{N}\to\mathsf{S}$并调用图表$\mathbb美元{D}(D)_\alpha\colon\mathbb{N}\times[1]\to\mathsf{S}$.在Yoneda嵌入下$y\colon\mathsf{S}\hookrightarrow\mathrm{PSh}(\mathsf{S})$,我们得到一个序列$y\mathbb{S}\colon\mathbb{N}\to\mathrm{PSh}(\mathsf{S})$和一张图表$y\mathbb{D}(D)_\alpha\colon\mathbb{N}\times[1]\to\mathrm{PSh}(\mathsf{S})$.写入$\mathbb美元{宋体}_\信息:\simeq\mathrm{colim}\,y\mathbb{S}$、和$\varphi\colon\mathbb{宋体}_\infty\to\mathbb{宋体}_\英菲$对于由$y\mathbb{D}(D)_\阿尔法$结肠炎。我们的目标是证明这一点$\varphi\simeq\mathrm{id}$.

如果我们写$(y\mathbb{S})(i)$用于评估出现在$y\mathbb{S}$$i\in\mathbb{N}$,则生成的anima序列的形式为$$\需要{AMScd}\开始{CD}\varnothing@>>>\varnothing@>>>\ldots@>>\varnoting@>>*@>{s}>>s^1@>{(s,-)}>>(s^1)^2@>{s,-,}>>\ldots,\结束{CD}$$在那里阿尼玛$*$出现在舞台上1美元$.将此序列的colimit写为$(S^1)^\英寸$,所以$\mathbb美元{宋体}_\infty(i)\simeq(S^1)^\infty$对于任何$i\in\mathbb{N}$。我们可以考虑$(S^1)^\英寸$作为序列的动画$t_kt_{k-1}\ldots t_1$对于$k\geq 0美元$S^1中的$t_j$,根据以下关系$st_kt_{k-1}\ldots t_1$在规范上与同伦$t_kt_{k-1}\ldots t_1$.规范映射$(S^1)^j\到(S^ 1)^\英尺$只包含一个长度序列j美元$到这个任意有限长序列集合中。

地图$\varphi_i\colon\mathbb{宋体}_\infty(i)\到\mathbb{宋体}_\infty(一)$由图表引起的结肠炎$(y\mathbb){D}(D)_\α)(i)$。我们将展示这一点$\varphi_i\simeq\mathrm(美元){标识}_{(S^1)^\infty}$。为了简单起见,我们采用$i=0$,因为每种情况下的参数都是相同的。我们正在考虑图表$$\需要{AMScd}\开始{CD}*@>{s}>>s^1@>{(s,-)}>>(s^1)^2@>{s,-,-){>\ldots\\@V{\mathrm{id}}VV@V{\mathrm{id=}}VV@V\\*@>{s}>>s^1@>{(s,-)}>>(s^1)^2@>{s,-,-){>\ldots\\\结束{CD}$$其中每个方块由$\阿尔法$.定义同伦$H_j(美元)$填满广场$$\需要{AMScd}\开始{CD}(S^1)^j@>>>(S^1)^\数量\\@V{\mathrm{id}}VV@VV{\mathrm{id=}}V\\(S^1)^j@>>>\结束{CD}$$如下:$H_j(美元)$发送序列$t_jt_{j-1}\ldots t_1$通过路径$(\alpha^{-1},\alpha ^{-1{,\ldot,\alfa ^{-1})$表现出色的$\字母^{-1}$每个因素$S^1美元$属于$(S^1)^j\subseteq(S^ 1)^\infty$(这里,我们考虑$\阿尔法$不仅仅是来自美元$%s美元$,但也来自每个万美元$自身。)直接验证表明,存在一个恒等高同伦来识别复合物$$\需要{AMScd}\开始{CD}(S^1)^j@>{(S,-,\ldots,-)}>>\\@V{\mathrm{id}}VV@VV{\mathrm{id=}}V@VV\\(S^1)^j@>{(S,-,\ldots,-)}>>\结束{CD}$$(带填料$\阿尔法$在左边的方块里$H_{j+1}$在右边的方块中)具有$$\需要{AMScd}\开始{CD}(S^1)^j@>>>\\@V{\mathrm{id}}VV@VV{\mathrm{id=}}V\\(S^1)^j@>>>\结束{CD}$$(带填料$H_j(美元)$(在广场上)$j\geq 0美元$.我们选择这个微不足道的高同伦! 这证明了$\varphi_0\simeq\mathrm(美元){标识}_{(S^1)^\infty}$(如前所述,同样如此$\varphi_i\simeq\mathrm(美元){id}_{(S^1)^\infty}$对于任何$i\geq 0$.)

还有待证明的是,同态中的高相干度$\varphi\colon\mathbb{宋体}_\infty\to\mathbb{宋体}_\英菲$预升也很小。鉴于S^1中的$u\$,被视为变形$i\到i+1$在里面$\mathsf{S}$,我们当然想知道诱导态射是什么$u^*\colon\mathbb{宋体}_\infty(i+1)到mathbb{宋体}_\infty(一)$是。查看图表,可以验证它是地图$t_kt_{k-1}\ldots t_1\mapsto t_kt_{k-1}\ltots t_1 u$.

考虑立方体在此处输入图像描述其中所有垂直$1$-语态是恒等式,向后指$1$-形态是标准映射,左边的方块是$H_{j+1}$,右边的方块是$H_j(美元)$,前面的正方形由$\阿尔法$(仅)作用于$u(美元)$,后正方形由身份同伦。最后,顶方格和底方格是恒等同伦。然后我们可以在立方体中找到一个平凡的高同伦填充。这证明了广场上的填充物$$\需要{AMScd}\开始{CD}\马特布{宋体}_\infty(i)@<{u^*}<<\mathbb{宋体}_\输入(i+1)\\@V{\varphi_i}VV@VV{\valphi_{i+1}}V\\\马特布{宋体}_\infty(i)@<{u^*}<<\mathbb{宋体}_\输入(i+1)\结束{CD}$$(其中我们已经知道$\varphi_i(美元)$$\varphi_{i+1}$都是同主题的$\mathrm美元{标识}_{(S^1)^\infty}$)本身就是微不足道的。这最终证明了$\varphi\colon\mathbb{宋体}_\infty\to\mathbb{宋体}_\英菲$是一个同一态射。


现在我们回到索赔的情况。范畴暂停函子$\Sigma_\mathrm{cat}\colon\mathsf{An}\to\mathsf{分类}_{\infty,[0]\sqcup[0]/}$是映射anima函子的左伴函子,这个普适性意味着存在唯一函子$K\colon\mathsf{S}\to\mathscr{C},i\mapsto K_i$发送$s\colon i\到i+1$f_i美元$,并发送$\alpha\colon s\simeq秒$$\字母_i$(HTT,5.3.6.2)(正如我们引用的那样,你知道这是一个严肃的答案高等地形理论),存在一个完整的$\infty(美元)$-类别$\mathscr{P}'(\mathscr{C})$和一个完全忠实的函子$y'\colon\mathscr{C}\hookrightarrow\mathscr{P}(\mathscr{C})$发送colimit图$\mathbb{N}^\triangleright\to\mathscr{C}$$K_i$,$K_\infty美元$、地图f_i美元$和地图$g_i$(和一堆同伦)到另一个colimit图。通过左Kan扩张,我们得到了一个余连续函子$K_!\冒号\mathsf{PSh}(\mathsf{S})\to\mathscr{P}'(\mathscr{C})$为此$K_!是的,是的$.使用它美元'$保留了我们感兴趣的特定序列colimit,我们看到了$$(y'\psi\colon y'K_\infty\ to y'K_ \infty)\simeq K_!(\varphi\colon\mathbb{宋体}_\infty\to\mathbb{宋体}_\infty)\simeq\mathrm(信息){标识}_{y'K_\infty}$$最后,因为美元'$是完全忠实的,这意味着美元\psi\simeq\mathrm{标识}_{K_\infty}$,我们赢了。

我希望明天能为这个一般性问题补充一个解决方案。

$\端组$

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