낫
Q. Can a boundary map on a long exact sequence of homology on manifold be interpreted as an actual topological boundary of a manifold representing the homology class?
A. True if the class is representable by a manifold with boundary. If $M$ is a compact $n$-manifold with boundary, it has a fundamental class $[M]\in H_n(M,\partial M)$ (coefficients being whatever as long as you're orientable w.r.t. them) and its image under the connecting homomorphism of the pair $(M,\partial M)$ is the fundamental class $[\partial M]\in H_{n-1}(\partial M)$ of the closed $(n-1)$-manifold $\partial M$ with the induced orientation. So, if $f\colon(M,\partial M)\rightarrow(X,A)$ is some map of pairs (the representing manifold of a class), naturality of the pair sequence yields $\partial(f_{\ast}[M,\partial M])=f_{\ast}[\partial M]$ and if $M$ is closed, this is zero, but that's not surprising cause the element then factors through $H_n(X)$ and the composite $H_n(X)\rightarrow H_n(X,A)\rightarrow H_{n-1}(A)$ is zero.
Intuitively, If $[\sigma]\in H_n(X,A)$, then $\sigma$ is some chain in $X$ with boundary inside of $A$. Since it represents a homology class, it should be a cycle, but it need not boundary anything entirely in $A$, so it could be a nonzero representative in $H_{n-1}(A)$. In other words, if $\sigma\mapsto X$ is a chain so that its topological boundary $\partial\sigma$ be mapped entirely into $A$. This boundary represents an element of $H_{n-1}(A)$. Although this is a more or less intuitive argument, this is exactly what's happening on topology. Algebraic machinery is just make this rigorous in algebraic language.
Q. How do you see the Alexander duality?
Rmk. Alexander duality: Let $X\subset S^n$ be a submanifold. Then $H_{p}(S^n\setminus X)\simeq H^{q}(X)$ where $p+q = n-1$. Or, $H_p(\Bbb R^n\setminus X)\simeq H^q(X)$ where $p+q = n-1$.
A. One of the most important interpretation of Alexander duality is via linking numbers of submanifolds, or more generally $k$ cycles. Consider $k$-cycle $z$ in the space $X$ of dimension $k$, and an $(n-k-1)$-cycle $w$ in the complement of $\Bbb R^n$. Then $w = \partial v$ in $\Bbb R^n$ for some cycle $v$. Now take the algebraic intersection (cup product) of $z$ and $v$. This defines a bilinear pairing $H_k(X)\otimes H_{n-k-1}(\Bbb R^n\setminus X)\to\Bbb Z$, called the linking number and gives an Alexander duality. Note that the linking number here is compatible with the linking number in the classical links in $S^3$. This is just a high dimensional analog. See this answer for more geometrical interpretation of high dimensional linking number https://mathoverflow.net/a/332250/323920
Under this interpretation, in case of knot $K$ not link in $S^3$, $S^3\setminus K$ can be thought as a "dual knot" which has linking number 1 with $K$. In particular, every knot complement has $\Bbb Z$ in the first homology, generated by a single "dual unknot" (meridian) of $K$.
One can actually define linking number from Alexander duality as follows: This time we let $M^p,N^q\subset\Bbb R^n$ be closed connected oriented manifolds with dimension $p$ and $q$ and $p+q = n-1$. Then by Alexander duality, we have $\Bbb Z\simeq H^p(M)\simeq H_{q}(\Bbb R^n\setminus Z)$. Now we consider the induced map $i_*:H_q(N)\to H_q(\Bbb R^n\setminus M)$ via inclusion $N\hookrightarrow \Bbb R^n\setminus M$. This map sends the fundamental class of $N$ to some integer times the fundamental class of $H_q(\Bbb R^n\setminus M)$, obtained by the isomorphism from Alexander duality. This integer is exactly the linking number of $M$ and $N$. You will see without much difficulty that these two back and forth are compatible.
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
고3 생기부 하나도 빠짐없이 한줄이고 무단결석도 거의 50번인데 내신 2.4면...
-
중앙대 수리논술 9
1번에 9분의2맞지?
-
하지만 이번생은...
-
이 문제인데 a의 값을 구하면 쉽게 풀 수 있는 문제인데 다시 풀다가 궁금증이...
-
준비 1도 안하고 논술 와있는데 가망없는거 안가기도 뭐하고해서 걍 옴.. 나중에...
-
1.머리 배려심이 많고 이타적이다 2. 세수 자기평가에 예민하다. 3. 양치...
-
화이팅
-
ㅈ같은 남사친새끼 썰 12
1. 사귀기전에 나랑 여친이랑 썸탈때 나한테 갑자기 친추후 나한테 dm보내서 지가...
-
미적76 0
미적 76 2등급 제발 주세여 제발
-
후기 90분은 힘들다. 기억이 안나고 정신차리기 힘들고 그냥 그동안 풀어온 본능으로...
-
주인공 집에서 불끄면 물건 날라다니고 주인공 몸 굳어가는 소설이예요 기출에 나왔던거 같은데
-
엄.. 8
-
군수 예정 3월 입대(공군) 서울대학교 재학중 목표: 의대 선택 과목 :언 미 물...
-
빅포텐 1,2까지는 풀꺼같은데 혹시 3까지 다 풀어야 하나요?
-
중앙대 영어 최저 2->1로 쳐주는거 알고 있으셨나요? 4
전 저번주네 보고 황급히 준비..
-
과외알바를 생각하시는 분들을 위한 매뉴얼&팁입니다. 미리 하나 장만해두세요~~...
-
메가는 된다고 하는데 다들 안될거라는 분위기네
-
실수 한문항 했던거같은데 그게 너무 걸린다. 최저도 까다로운편이고 경쟁률도...
-
애니안보는이유 6
인싸청춘라잎 보면 자!살말릴거같아서
-
과는 사회과학계열입니다... 메가 예측에서 안정으로 뜨긴 합니다.
-
아빠가 이상한 기사 보고 와서 계속 영어 1등급 7~8% 나온다는데 4
메가 비율 보여주면서 똑같은 얘길 5번째 해주고 있네 ㅈㄴ답답하다 뭔 사기꾼 기사를 보고 온 거야
-
[고려대합격자를 위한 꿀팁][사전공지]_수능 끝나고 입학 전까지 하면 좋을 것들 [학업 편] 0
안녕하세요. 고대에 처음 발을 딛는 우리 '아기호랑이들'을 위해, 2024년...
-
1. 자연과 윤리 위 - 9모 아래 - 수능 ㄹ선지 연계 2. 사회와 윤리 위 -...
-
전 유명해져야하는데 17
그래서 이쁜말만 하는중
-
높은편임? 왱케 많이왓지 우리 반에 22명잇던데
-
문제 똑같음? 뽑는건 따로 뽑지않나
-
두근두근
-
미적 3-2는 못풀어서 다른것들만 올려봅니다 +) 친구가 답 다르다길래 집 가는...
-
12월 말 개강전에 대기 풀림??
-
사탐런 저격으로 생윤 ㅈㄴ 괴랄해졌는데 평가원에서 그것도 수능에서 한 번 어려우면...
-
나머지 문제 빼고 다 풀었고 나머지 문제도 답은 냈는데 전 좀 쉬웠던 거 같았는데 다들 어떠셨나요?
-
문제당 배점이 30 30 40인 게 매년 다르던데 이번 40은 몇 번이라고...
-
0.01 페이커급 갈리오 플레이함! 파이크 그랩도 페이커가 아리 매혹 피하듯이 피함!
-
교수가 내 풀이를 봐준다고 생각하면서 적으니까 막 흥분됨ㅎㅎ 풀면서 ㅈㄴ교수 너의...
-
유명해지면 안되겠다 11
한 말이 많아가지고
-
사탐런 2
3,5,6,7,9,10, 수능 순서대로 생명 42 47 47 42 42 50 42...
-
생윤 42가 표점이 높네 그럼됐다 ~
-
확실히 실버는 듀오 없으면 탈출 못 하겠다 진짜 에지간히 못하네
-
사탐런과목추천좀 4
사문 정법 세지 한지 중에서 두개요
-
2025 반복되는건 기분탓인가
-
25이하라는 조건이 따로 있었음? 다들 1,3,5,9,15 나왔다길래 난...
-
기하 3-2번답 최대최소 9랑 1맞나요???? 기하처음봣는데 거기 공식으로 어떻게...
-
임신존나시키기 9
왜들러옴
-
어루버기 10
-
중앙대 오전논술 3
소프트웨어 학부면 컷 몇점정도 될까요 ㅠㅠ 3-2 못풀어서 15점 날리고 3-1...
-
약대 가려면 0
지금까지 생1지1이 안정적인 1등급이 안 나왔는데 약대 가려면 그냥 사탐 두과목으로...
-
만년 2,3등급 친구가 (올해 초에 수학 공부 시작하긴함) 다 풀었다는데
-
예비재수생인디
-
어땠음? 합격컷 높으려나
-
부교에서 1컷 48이라는데 어케 생각하심? 세사는 응시인원도 적어서 언급 많이...
첫번째 댓글의 주인공이 되어보세요.