Topologia Algebrica 2
A.A. 2011-2012
Docente: LUCIA CAPORASO -
Ricevimento: Martedi 13-14 - Giovedi 18-19 previo appuntamento
Ufficio: 108 -
Tel: 06 5733 8040 - E-mail: caporaso--at--mat.uniroma3.it
Programma in breve:
CW complessi. Grafi, gruppi liberi e K(G,1) spazi.
Richiami di teoria dell'omologia singolare. Omologia relativa e teorema di escissione.
Numeri di Betti e caratteristica di Eulero.
Coomologia singolare. Teorema dei coefficienti universali. Anello di coomologia, formula di Künneth.
Orientabilità .
Teoremi di dualità .
Elementi di algebra omologica.
Testi consigliati:
A. Hatcher Algebraic
topology Cambridge University press.
M.J. Greenberg-J. Harper Algebraic topology (A first course)
Addison-Wesley publishing company (1981)
Lezioni: Martedi 11-13 e Giovedi, 16-18. Aula 009.
Prima lezione: Martedi 21 Febbraio 2012.
Esami:
Venerdi 15 Giugno ore 11: Orale tesine
Venerdi 13 Luglio ore 11: Esame scritto
Diario giornaliero delle lezioni:
(1,2) 21/2 : Richiami: omotopia tra mappe, equivalenza omotopica di spazi topologici, spazi contraibili,
retratti di deformazione. CW complessi e loro proprietà topologiche.
Grafi ed altri esempi di CW complessi; prodotti e quozienti. CW coppie.
Gruppi Liberi come gruppi fondamentali di grafi.
(3,4) 23/2 : Proprietà di estensione dell'omotopia e retratti di deformazione.
Invarianza del tipo di omotopia per quoziente modulo un sottospazio contraibile.
Proprietà di estensione dell'omotopia per CW coppie. K(G,1) spazi: definizione ed esempi.
(5,6) 28/2 : Costruzione di un CW-complesso K(G,1) per un gruppo arbitrario G: spazio classificante BG
e suo rivestimento universale.
Esistenza di alberi massimali in grafi connessi arbitrari.
(7,8) 1/3 : Dimostrazione dell'unicità del tipo omotopico di un CW-complesso K(G,1).
Richiami di omologia singolare: definizioni, proprietà funtoriali, invarianza per omotopia.
(9,10) 6/3 : Omologia ridotta. Lemma del cinque. Omologia relativa: definizione. Successione esatta lunga di omologia associata ad una
successione esatta corta di complessi. Successione esatta di omologia relativa.
(11,12) 13/3 : Suddivisioni baricentriche e loro proprietà elementari.
Operatore di cono e sue proprietà omotopiche.
(13,14) 15/3 : Operatori di suddivisioni baricentriche e loro tipo d'omotopia
per spazi convessi e spazi topologici arbitrari.
Numero di Lebesgue di ricoprimenti aperti di spazi metrici compatti.
(15,16) 20/3 : Omologia calcolata rispetto a ricoprimenti attraverso gli operatori di suddivisioni baricentriche. Teorema di escissione.
(17,18) 22/3 : Varianti del teorema di escissione. Calcolo dell'omologia delle sfere.
(19,20) 27/3 : Successione esatta per una terna di spazi;
successione esatta per spazi quozienti con proprietà speciali. Esempi.
Grado di un'applicazione continua della sfera in se stessa e proprietà elementari.
(21,22) 29/3 : Endomorfismi della sfera: mappa antipodale, mappe senza punti fissi. Campi vettoriali sulla sfera. Azione libera di un gruppo sulla sfera. Grado locale e grado globale per endomorfismi di sfere.
(23,24) 12/4 :Prodotti wedge di coppie e loro omologia. Omologia cellulare. Esempi: omologia per lo spazio proiettivo complesso e le superfici compatte orientabili.
(25,26) 17/4 : Formula per il calcolo del bordo cellulare.
Omologia con coefficienti un gruppo abeliano.
Omologia per lo spazio proiettivo reale sugli interi e con gruppo dei coefficienti un gruppo abeliano. Caratteristica topologica di un CW- complesso e sua espressione omologica.
(27,28) 19/4 :
Successioni esatte spezzate. Successioni duali di successioni esatte. Coomologia di complessi in gruppi abeliani liberi
a coefficienti arbitrari.
(29,30) 24/4 :
Risoluzioni libere e coomologia per gruppi abeliani.
Teorema dei coefficienti universali per la coomologia.
(31,32) 26/4 : Gruppi Ext e loro proprietà semplici.
Teorema dei coefficienti universali per la coomologia di spazi topologici:
omologia e coomologia a coefficienti in un campo.
Proprietà generali dei gruppi di coomologia:
coomologia relativa, proprietà funtoriali, successione di Mayer-Vietoris.
(33,34) 2/5 : Coomologia di grafi. Prodotto cup e anello di coomologia a coefficienti in un anello. Calcolo esplicito per la superfice compatta connessa orientabile di genere 2.
(35,36) 8/5 : Esempi di anelli coomologia. Prodotto tensoriale di gruppi abeliani e di moduli. Prodotto di spazi topologici, prodotto "cross"
per la coomologia e enunciato della formula di Künneth.
Definizione di categoria, funtore covariante e funtore contravariante;
funtori di omologia e coomologia.
(37) 13/5 : Definizione assiomatica dell'omologia: teorie omologiche ridotte e non ridotte dalla categoria delle CW-coppie alla categora dei gruppi abeliani; esempi.
(38,39) 15/5 :
Definizione assiomatica della coomologia: teorie coomologiche non ridotte
dalla categoria delle CW-coppie alla categora dei gruppi abeliani.
Caratterizzazione di una teoria coomologica a meno di trasformazioni
naturali. Dimostrazione della formula di Künneth per CW-complessi.
(40,41) 22/5 : Varietà topologiche.
Orientazioni locali e globali: definizione tramite l'omologia singolare. Lemma di continuazione per le orientazioni locali.
(42,43) 24/5 :
Caratterizzazioni dell'orientabilità tramite rivestimenti a due fogli. Orientazioni su anelli arbitrari.
Caratterizzazioni dell'orientabilità su anelli arbitrari tramite l'omologia singolare.
(44,45) 29/5 : Omologia e orientabilità esempi.
Definizione di prodotto cap.
Dualità di Poincare' per varietà compatte.
Caratteristica di Eulero di varietà compatte orientabili.
(46) 29/5 : Limiti diretti di gruppi abeliani.
Dualità di Poincare' per varietà qualsiasi.
(47,48) 31/5 :
Dimostrazione della dualità di Poincare' in casi particolari: superfici compatte,
spazio reale di dimensione qualsiasi. Caratteristica di Eulero di varietà
(anche non orientabili) di dimensione dispari.