Pregunta:
¿Quién describió por primera vez al grupo fundamental como el grupo de transformaciones de mazos?
User0112358
2018-05-22 07:26:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Grothendieck desarrolló la teoría del grupo fundamental de un esquema en SGA 1. Para hacerlo, utilizó el hecho de que el grupo fundamental de un espacio topológico es isomorfo al grupo de transformaciones de cubierta --- isomorfismos de permutación de fibras de la cobertura universal --- y como consecuencia es isomorfo al grupo de automorfismo un funtor particular. Este reencuadre parece necesario porque quién sabe qué es un "bucle en un esquema".

Mi pregunta es: ¿Grothendieck reformuló la teoría del grupo fundamental de espacios topológicos como el grupo de transformaciones de cubierta? ¿O esto ya se sabía? ¿Quizás ya se sabía, pero nadie lo había expresado en términos de automorfismos de un funtor de fibra?

Dos respuestas:
Francois Ziegler
2018-05-22 15:44:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

La respuesta a la pregunta del título es Poincaré , en la misma nota Sur l'Analysis situs (1892) donde presentó por primera vez el grupo fundamental. Cf. la descripción de “Saint-Gervais”:

Ahora Poincaré da su definición del grupo fundamental. Con este fin, comienza casi copiando su artículo de 1883 que acabamos de comentar. ¡Pero ahora presenta un grupo! En otras palabras, define la cobertura universal como antes, pero el grupo fundamental hace su aparición como un grupo de permutación de la fibra por encima de un punto : el grupo de automorfismo de la cobertura universal .

Ver también Sarkaria ( 1999, p. 144 ), nota 20 refiriéndose a §12 de Analysis Situs (1895):

Poincaré da cuatro enfoques a sus grupos $ g $ y $ G $. En primer lugar, como todas las transformaciones de mazo de un espacio de cobertura sobre $ M $ (...) En segundo lugar, su definición de ecuaciones diferenciales (...) En tercer lugar, su definición usando “ loops ”,“ equivalencias ”y“ lacets ”(...) Por último, en §13, para cualquier $ M $ obtenido de un politopo por conjugaciones de facetas, Poincaré define $ \ pi_1 (M) $ a través de algunos simples y elegantes (pero intrigantes) relaciones cíclicas.

Nota agregada: Por supuesto, en los espacios generales las cuatro definiciones de Poincaré dejan de ser equivalentes. El enfoque de Grothendieck de apegarse al primero , evitando así los bucles, probablemente se origina en Chevalley ( 1946), quien lo utilizó "siguiendo una sugerencia de H. Cartan ”(Dieudonné 1989, p. 300). También se adopta en p. Ej. Ganea ( 1951), Souriau ( 1964, §10 + Nota II), Kennison ( 1989), etc.

Conifold
2018-05-22 08:27:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

La idea de una relación entre grupos fundamentales y permutaciones de la cobertura universal es muy anterior a Grothendieck y SGA. Ya aparece implícitamente en el trabajo de Riemann sobre superficies complejas en el siglo XIX. En Cauchy y Puiseux: dos precursores de Riemann, Papadopoulos incluso menciona a autores anteriores, especialmente a Puiseux:

" Riemann definió estas superficies como revestimientos ramificados del plano ( más precisamente, de la esfera de Riemann) .El trabajo de Puiseux sobre funciones algebraicas, interpretado desde un punto de vista topológico, contiene en esencia la combinatoria de tal superficie, dando una descripción de cómo sus láminas se permutan sobre un punto de ramificación, y estableciendo la relación precisa entre esta permutación de hoja y la naturaleza de las singularidades de la ecuación algebraica. Al mismo tiempo, el trabajo de Puiseux hace la relación con la teoría de grupos. A costa de ser anacrónica, mencionemos que la teoría de Puiseux expresa la el llamado homomorfismo de monodromía del grupo fundamental de la esfera de Riemann con un conjunto finito eliminado (el conjunto singular de la ecuación algebraica) en el grupo de permutación en $ d $ símbolos. "

El paso técnico clave, el teorema de elevación de la trayectoria, fue realizado por Weyl en 1913, y el desarrollo completo se debe al clásico Lehrbuch der Topologie de Seifert y Threlfall. Aquí está la descripción de Dieudonné de Una historia de topología algebraica y diferencial 1900-1960, p.296-7:

" Es muy probable que Poincaré y sus sucesores inmediatos, como Tietze y Dehn, conocían ese teorema, incluso si no lo formularon explícitamente (¡y mucho menos intentaron probarlo!). Fue establecido y probado para superficies por H. Weyl en 1913 [483] En 1928, Reidemeister publicó un breve artículo sobre grupos fundamentales y espacios de cobertura [386] en el que solo consideraba las variedades combinatorias. Deploró el hecho de que, a excepción de la dimensión 2, no se disponía de un tratamiento previo de estas cuestiones. De hecho, su propio tratamiento se limita a la dimensión 3, aunque afirma que podría generalizarse a cualquier dimensión; está escrito en el estilo de Poincaré, sin pruebas genuinas, y no se menciona el teorema del levantamiento de la trayectoria.

No fue hasta 1934 que, en su libro [421], Seifert y Threlfall dio una admirable y minuciosa elaboración de las relaciones entre los grupos fundamentales y los espacios de cobertura basados ​​en el teorema de la elevación de la trayectoria: aunque limitado a complejos simpliciales localmente finitos (de cualquier dimensión), es esencialmente definitivo y puede extenderse a espacios más generales. con solo modificaciones menores.

De acuerdo con la respuesta de Theo Buehler en Etimología del nombre "transformación de mazo" hilo en Math SE, el término "mazo "también se debe a Seifert y Threlfall. Hablan de Deckbewegungsgruppe, literalmente, grupo de movimientos de cobertura (del alemán decken, cubrir). Reidemeister las llamó permutaciones transitivas del grupo fundamental. El lenguaje de los "automorfismos de un funtor de fibra" es, por supuesto, específico de Grothendieck.

gracias por tu respuesta y las referencias :) --- Siempre pensé que la baraja provenía de barajar los puntos de una fibra como lo harías con una baraja de cartas ...: P
Dieudonné no dice que un grupo (o acción) aparezca implícitamente en Riemann, ¿verdad? pag. 17: “mientras que los matemáticos antes que él intentaron unir * números * invariantes bajo el homeomorfismo a los espacios, Poincaré fue el primero en introducir la idea de * computar con objetos topológicos *, no solo con números. Lo hizo de dos formas diferentes, definiendo los conceptos de * homología * y de * grupo fundamental * ”.
@FrancoisZiegler Agregué más sobre "prehistoria".
Vamos, esto es leer lo nuevo en lo viejo a una escala que [incluso Dieudonné] (https://hsm.stackexchange.com/questions/7071/who-invented-the-number-line/7073#comment12309_7073) no se atreve . El artículo sobre Cauchy-Puiseux califica debidamente ambas apariciones de “grupo fundamental”: “expresado en términos modernos”, “a costa de ser anacrónico”. ¿Quién describió por primera vez al grupo fundamental como el grupo de transformaciones de mazos?
¿No es para eso "implícitamente"? Si se desea, la "relación" puede verse "en funcionamiento" en retrospectiva incluso antes de que los relata se separen explícitamente. Si no es así, se puede elegir entre Poincaré, Weyl, Reidemeister y Seifert-Threlfall dependiendo del estándar de "explícita" de uno. Los hilos de ideas me parecen más sobresalientes que las cuencas hidrográficas simbólicas que la gente tiende a buscar, después de inyectar términos modernos en el pasado, nada menos, nadie fue responsable de introducir una idea.
[Sabes que estoy de acuerdo con eso] (https://hsm.stackexchange.com/questions/7343/who-introduced-moments-of-a-random-variable-first/7346#comment13099_7346). Aún así, sentí que tu respuesta realmente restó importancia a la propia definición de Poincaré de $ \ pi_1 $ como transformaciones de mazo *. Por cierto, "Deckbewegung" aparece antes de Seifert-Threlfall en Hilbert-Cohn-Vossen ([1932] (// books.google.com/books?id=3UOGBwAAQBAJ&pg=PA66&dq=Deckbewegungen)), con raíces anteriores en [cristalografía] (/ /babel.hathitrust.org/cgi/pt?u=1&id=mdp.39015064463576&num=29).
Quizás tengas razón. Creo que leímos la pregunta con un énfasis diferente, para ti el * grupo * era central, para mí la interacción entre caminos y permutaciones. Incluso tuve la tentación de empezar con Lagrange, pero desde tu perspectiva no sería relevante porque no piensa en componer permutaciones (y la conexión geométrica es tenue, por eso finalmente lo dejé fuera). E incluso Sarkaria lee "todas las transformaciones de cubierta de un espacio de cobertura" antes de la "cubierta" o el teorema de elevación de trayectoria. Pero es de esperar que la gente se beneficie al ver lo complicado que es.
Bueno, el énfasis en las rutas parece estar fuera de lugar en una pregunta sobre * evitar * bucles. Además, encuentro que su “nadie fue responsable” conducente a un relativismo excesivo al estilo Latour; compare mi vínculo "* casi * siempre". Algunas preguntas * pueden * responderse y creo que esta es una de ellas, incluso después de * su * adición de "Quién describió por primera vez".
@FrancoisZiegler Podría ser mi reacción exagerada a la forma en que la gente suele preguntar en este sitio. Después de todo, [Latour se retractó] (http://www.bruno-latour.fr/sites/default/files/89-CRITICAL-INQUIRY-GB.pdf), pero yo también puedo verlo a tu manera :)


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 4.0 bajo la que se distribuye.
Loading...