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拉回

鎖定
拉回是範疇論的基本概念之一推出的對偶概念,是一種特殊但重要的反向極限,在範疇論、同調代數代數K理論、拓撲學與幾何等學科中有重要的應用。
中文名
拉回
外文名
pull back
pullback
外文名
fibered product
所屬學科
範疇論
別    名
纖維積
釋    義
範疇論的基本概念之一推出的對偶概念

拉回定義

給定範疇C與J=
與對角函子Δ:C→CJ,f:b→a與g:d→a為C中態射,則拉回為從Δ到<f,g>的泛態射,其對應的終對象
[2] 

拉回等價定義

範疇 C 中的一對態射
的拉回是一對態射
滿足
,並且具有泛性質:對C中任意態射
,並且滿足
,存在唯一的態射
,滿足
,即有交換圖表如圖1所示。 [1] 
圖1拉回交換圖 圖1拉回交換圖

拉回例子

在集合範疇中,fg的拉回是集合
X×zY={(x,y)∈X×Y∣f(x)=g(y)}
以及投影映射的限制與映到X×ZY
這個例子啓發另一種方式考慮拉回:作為態射fop1,gop2:X×YZ的等化子,這裏X×YXY的二元積
p1p2是自然投影。這説明拉回在任何具有二元積和等化子的範疇中存在。事實上,由極限存在定理,在具有有終對象、二元積和等化子的範疇中所有有限極限存在。
在任何具有終對象Z的範疇中,拉回X×ZY恰好是普通積X×Y
設V與W為線性空間,給定g∈W*,線性映射f:V→W誘導出映射h∈V*為h(v)=g○f(v),故有誘導映射f*:W*→V*,h=f*g稱為g在f*下的拉回,即f*g=g○f。
<f*ω,V>=<ω,f*V>。 [3] 

拉回拉回叢

給定纖維叢ξ=π:E→B,其纖維為F,結構羣為G。給定一個連續映射f:X→B,X×BE為其拉回,X×BE是X上的纖維叢,稱為ξ沿f的拉回叢,伴隨的交換圖表是纖維叢映射。 [4] 
n階向量叢p:E→B沿同倫的f0,f1:A→B的拉回叢等價。

拉回性質

  • 如果X×ZY存在,那麼Y×ZX也存在,且存在態射X×ZYY×ZX
  • 單態射在拉回下不變 :如果箭頭f單,那麼它就是箭頭p2。例如,在集合範疇中, 如果XZ的子集,那麼對任何g:YZ,拉回X×ZYXg下的逆像
  • 同構態射也不變,因此X×XYY對任何映射YX成立。

拉回推出

【push out】
對範疇 C 中的態射
的推出是一對態射
滿足
,並且具有泛性性質:對C中任意態射
,並且滿足
,存在唯一的態射
,滿足
,即有交換圖如圖2所示。
圖2推出交換圖 圖2推出交換圖
參考資料
  • 1.    王元,文蘭,陳木法.數學大辭典:科學出版社,2010
  • 2.    Saunders Mac Lane.數學工作者必知的範疇學 第2版:Springer,1978
  • 3.    中原幹夫.幾何,拓撲與物理 第2版:IOP,2003
  • 4.    Gerard Walschap.微分幾何中的度量結構:Springer,2004