Differentialformen als Funktionale auf Kurven

Bitte geben Sie mir einen Verweis auf ein Buch oder Vorlesungsunterlagen, in denen die folgenden Dinge studiert werden.

Lassen M Sei eine Riemann-Fläche mit Rand M (aber nicht unbedingt glatt N -dimensionale Mannigfaltigkeit genügt, wenn die folgenden Aussagen in diesem Fall Sinn machen).

  1. Was bedeutet es für 1 -form ω An M haben γ ω = 0 ( Mod 2 π ) für jeden geschlossenen Kreislauf γ ?
  2. Wenn ω 1 , , ω N sind geschlossene Formen, die eine Basis bilden H 1 ( M ) (de-Rham-Kohomologie) dann gibt es nicht-homotopisch äquivalente Schleifen γ 1 , , γ N In M so dass γ ich ω J = δ ich J . Wie kann man das beweisen? Kann man dazu mehr sagen γ 1 , , γ N ? Haben sie eine Interpretation in Bezug auf H 1 ( M ) (singuläre Homologie)?
  3. Wie in 2., wenn ω 1 , , ω N sind geschlossene 1-Formen, die eine Basis bilden H 1 ( M , M ) es gibt nicht-homotopisch äquivalente Schleifen γ 1 , , γ N , nicht homotopisch äquivalent zu irgendeiner Komponente von M , so dass γ ich ω J = δ ich J . Was können wir zu diesen Kurven im Vergleich zu Frage 2 sagen?
Ich denke, dass Carmos Buch "Differential Forms and Applications" für Problem 1 hilfreich sein wird
@HeeKwonLee leider habe ich die Antwort in diesem Buch nicht gefunden, kennst du die Antwort?
Entschuldigung, ich habe den Zustand nicht gut gelesen

Antworten (1)

Womit Sie zu kämpfen haben, wird als Poincare-Dualität für Mannigfaltigkeiten mit Begrenzung bezeichnet. Wenn M ist kompakt orientiert N -dimensionale Mannigfaltigkeit (in Ihrem Fall N = 2 , k = 1 ), lautet die Poincare-Dualität:

H k ( M ) H N k ( M , M ) , H k ( M ) H N k ( M , M ) .
Im Falle N = 2 , haben Sie auch die Kronecker-Dualität
H k ( M ) ( H k ( M ) ) , H k ( M , ) ( H k ( M , ) )
(Im Allgemeinen müssen Sie reelle Koeffizienten verwenden oder den Satz der universellen Koeffizienten verwenden, der subtiler ist). Der beste Ort, um darüber zu lesen, den ich kenne, ist das Buch

R. Bott, L. Tu, "Differentialformen in der algebraischen Topologie".