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椭圆算子的指数。一、。 (英语、俄语) Zbl 0164.24001号

安。数学。(2) 87, 484-530 (1968); 俄语翻译(Usp)。Mat.Nauk 23,第5号(143),99-142(1968)。
书中Atiyah-Singer指数定理的早期证明R.S.宫殿【Atiyah-Singer指数定理研讨会。由M.F.Atiyah、A.Borel、E.E.Floyd、R.T.Seeley、W.Shih和R.Solovay贡献。新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社(1965,Zbl 0137.17002号)]使用了配体理论,并在这方面模仿了评论家对Riemann-Roch定理的证明【代数几何中的新拓扑方法】。Berlin-Gottinge-Heidelberg:Springer-Verlag(1956;Zbl 0070.16302号)]. 这一证明不适用于某些推广(例如在等变情况下),因为相应的协边理论未知。
本文的指数定理包括等变情况:假设紧致李群(G)在紧致可微流形(X)上可微操作,使得该作用与线性椭圆问题(X)相容。那么这个椭圆问题的指数就是表示环(R(G))的一个元素。在最简单的情况下,椭圆问题由椭圆线性方程组给出微分算子\(D:C^\infty(E)\到C^\infty(F)\),其中\(E\),\(F\)是\(X\)上的复向量丛。小组\(G\)操作内核和\(D\)的cokernel。因此我们有两个(G)的有限维表示。作为元素的两种表示的差异(R(G))是椭圆问题的指数。这种符号椭圆问题如果忘记了\(G\)-动作,则是\(K(BX,SX)\)的元素。(适用于符号见Palais书评。cit.)如果给出\(G\)-动作,则必须使用等变\(K\)理论,符号是\(K_G(BX,SX)\)的元素。作者将局部紧空间的\(K\)和\(K_6\)定义为相应的约化群空间的单点压缩。有了这样的理解,我们\(K_G(BX,SX)=K_G切线束。使用“足够的算子”(伪微分算子)与同伦属性,其中确保索引仅依赖于作者定义的符号分析的索引\(a\text{-ind}:K_G(TX)\到R(G)\)。这是一个同态of \(R(G)\)-模块正定义椭圆问题的指数等于的性质\(a \)-ind它的符号。中的\(R(G)\)-同态\(t\text{-ind}:K_G(TX)\到R(G拓扑项在§3中给出。“指数定理”是主要定理第6.7页,共页本文认为,(a)-ind和拓扑指数(t)-ind是一致的。对于定义\(t\)-ind并用于研究\(a \)-ind和\(t \)-id的属性以下结构是基本的。假设\(X,Y\)为\带(X\子集Y\)的(G\)-流形和\(X\)紧凑。则\(TX\subet TY\)和\(TX\subet TY\)的正规丛\(W\)等于\(N\oplus N\)提升至\(TX\),其中\(N\)是\(Y\)中\(X\)的正常束。由于\(N\oplus N\)具有复杂的结构,(W)也是如此。(W\)外幂的德拉姆复形可以张量为(TX\)上任意向量丛复形的张量,该复形在(TX_)中具有紧支撑。结果是一个紧支集上的veetor丛复合体,因为de Rham复合体在0部分(W)之外被规范化了。通过这种方法,我们得到了一个同态(K_G(TX)到K_ G(W))。由于\(W\)可以被看作\(TY\)中\(TX\)的管状邻域,并且由于\(TY\)的一点紧化映射到\(W\)的一点紧化上,我们有一个同态\(K_G(W)\到K_G(TY)\)。组成是一个\(R(G)\)-同态\(i_!:K_G(TX)\到K_G[TY)\),其中\(i:X\到Y\)表示嵌入。
(当然,在这篇综述中省略了许多细节。使用外部幂的交替和的构造出现在Atiyah和其他人的一些早期论文中。)为了定义紧可微流形(X)的(t)-ind,我们将(X)嵌入到(G)的实表示空间(E)中。这总是可能的[R.S.宫殿,J.数学。机械。6, 73–678 (1957;Zbl 0086.02603号)]. 设(i)为嵌入。我们有\(i_!:K_G(TX)\至K_ G(TE)\)。在原点(P)嵌入(j)到(E)的情况下,我们得到了(j_!:K_G(TP)=K_G。这是Bott周期性定理等变形式的一个特殊形式[M.F.Atiyah先生{它是D.W.Anderson},K理论。重印M.F.Atiyah:K理论中的功率操作。纽约-阿姆斯特丹:W.A.Benjamin,Inc.(1967;Zbl 0159.53302号);M.F.Atiyah先生,Q.J.数学。,牛津大学。二、。序列号。19, 113–140 (1968;Zbl 0159.53501号)]. \(t\)-ind由\(j_!\cdot(t\text{-ind})=i_!\)定义。作者表明,定义与嵌入的选择无关\(t\)-ind是如果(X)是点(A1),则为(R(G)的恒等式\[\开始{矩阵}K_G(TX)和\重叠{i_!}\右箭头和K_G\underset{t\text{-ind}}{\qquad\searrow}&&&R(G)结束{矩阵}标记{A2}\]用(X,Y)紧(G)流形对任何包含的(i:X\到Y\)进行交换。如果我们对每个紧致可微流形\(X\)具有\(R(G)\)-同态\(K_G(TX)@>\text{ind}>R(G)\),则给出了索引函数ind。如果这样的索引函数ind满足(A1)和(A2),那么\(\text{ind}=t\text{ind}\)(命题4.1)。对于分析指数(A1)是微不足道的。为了证明主要定理,必须检查公理(A2)的分析指标。这并不容易,因为对于带有符号\(\gamma(D)\)的运算符\(D\)和\(X\),我们必须在\(Y\)上构造一个带有符号\。这个结构是主要定理证明的基本分析部分。“一旦完成了这一点,我们就可以将\(Y\)视为一个球体,并且将一般指数定理简化为球体上的算子的情况。对于这些问题,问题很容易解决。”在这一点上,人们认识到整个证明“至少在精神上”与Grothendieck对黎曼-罗奇定理的证明有很多共同之处。由于很难直接验证(A2),因此证明了某些公理(B1)、(B2”)和(B3)对任何指数函数都暗示(A2)。在§8中,证明了分析指数的公理(B1)和公理(B2“);在§9中证明了公理(B3)。(B3)的一个特例是,如果取两个带椭圆问题的G流形的笛卡尔积,则指数函数的行为。在这种情况下,分析指数表现为乘法性。(B3)将此乘法性质推广到可微纤维束。在这种情况下,“沿纤维的指数”束在裸纤维上可能并不简单,基本上进入配方。(B1)是一个消去公理:设(U)是一(非紧)(G)-流形和(j:U到X),(j':U到X’)两个开的嵌入到紧流形中。然后,下图进行了转换。\[\开始{矩阵}&&K_G(TX)\\&\overset{j^*}{\;\nearrow}&&\overs{\text{ind}}{\searrow\;\;}\\K_G\]
观察到\(TX)和\(TX')的单点压缩映射到\(TU)的单点压缩。通过这些映射,可以导出(j^*)和(j^{prime*})。通过以下方法观察分析指数的切除特性R.T.西利【美国数学学会翻译117167-204(1965;Zbl 0135.37102号)]. 公理(B2“)是关于\(S^1\)和\(S^2\)上某些算子的规范化公理。关于其他球体上的运算符的信息通过使用消去和乘法性质来获得。分析指数本质性质(A2)的证明思路由作者勾勒如下(§1):设(i:X~ Y~)是紧流形的包含(我们忘记了G作用)。设(U)是(X)的管状邻域,(Z)是它的双重邻域。然后,删除属性(B1)表明\(operatorname{ind}i_!A=\operatorname{ind}k_!A\)其中\(A\ in(TX)\)和\(k:X\ to Z\)是双精度数中的包含\(Z)通过球体在(X)上纤维。乘法属性和球体上的信息给出了所需的结果\(\operatorname{ind}i_!A=\operator name{ind{A\)。本文包含大量分析。伪微分算子理论(Hörmander,Kohn-Nirenberg,Seeley)对于拥有“足够的算子”来实现(K_G(TX))的所有元素作为符号并进行所有构造至关重要。本文利用拓扑项(由K理论定义的拓扑指数)“计算”分析指数。在接下来的论文II和III中,这个拓扑指数将分两步进行解释。在II中,拓扑指数表示为\(G\)的不动点集。这是在K理论中完成的。它导出了一个一般的“Lefschetz不动点定理”,其中\(G\)的元素的不动点集是子流形的不相交并集。对于孤立的不动点,这包含在M.F.Atiyah先生R.博特【Ann.Math.(2)86374–407(1967年;Zbl 0161.43201号)],关于具有孤立单不动点的可微映射(g)的一个定理,其中(g)不必是可逆的。在第三章中,用上同调术语重新表述了结果。如果\(G\)是恒等式,这给出了其众所周知的上同调形式的指数定理(Palais,loc.cit.)。一般来说,它给出了不动点定理的上同调形式。

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58J20型 流形上的指数理论及相关不动点定理

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拓扑
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