布劳威尔度

更新时间:2023-01-06 19:41

布劳威尔度亦称映射度或拓扑度,是对一类连续映射的一种刻画,它是由布劳威尔(Brouwer,L.E.J.)首先提出的。

简介

布劳威尔度亦称映射度或拓扑度,是对一类连续映射的一种刻画。

对n维球面Sn到自身的每一连续映射联系一个整数。设f:Sn→Sn(n,1)是连续映射,(K,φ)是Sn的一个剖分,同调群Hn(Sn)≊Z,这里Z表示整数加群,以[z]记同调群Hn(K)的生成元,若则有整数m使得的诱导同态,这个m称为f的布劳威尔度,记为deg f。映射度deg f与S的剖分(K,φ)和Hn(K)的生成元的选取无关。

性质

根据诱导同态的性质,可得到下述结论:若f,g:Sn→Sn都是连续映射,则:

1.若f≃g,则deg f=deg g;

2.deg(f∘g)=deg f∘deg g;

3.对于Sn上的恒同映射,有,对于常值映射c:Sn→Sn,有deg c=0。

根据以上性质,可以定义对应deg#:[Sn,Sn]→Z,使得对于f所属同伦类[f]规定deg#([f])=deg f。

根据霍普夫(Hopf,H.)的度数定理,deg#是一一对应。它表明Sn到自身的连续映射从同伦观点看由其映射度惟一决定。

应用

布劳威尔度应用广泛,如研究球面上向量场以及博苏克-乌拉姆定理等。关于布劳威尔度还可推广到能定向闭假流形以及其他领域中去。

讨论n维球面Sn到自身连续映射的同伦类构成的集合[Sn,Sn],是映射的同伦分类问题中最基本的内容,并且很多几何问题的解决都有赖于对这个集合性质的了解。研究这个集合结构的一种方法,就是对每个连续映射f:Sn→Sn联系一个整数,即所谓布劳威尔度,它是由布劳威尔(Brouwer,L.E.J.)首先提出的。

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