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Smash-Produkt

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Das Smash-Produkt bezeichnet eine topologische Konstruktion. Es ist vor allem in der Homotopietheorie wichtig.

Definition

Für zwei gegebene punktierte topologische Räume <math>(X, x_0)</math> und <math>(Y, y_0)</math> mit Basispunkten <math>x_0</math> und <math>y_0</math> betrachtet man zunächst den Produktraum <math>X\times Y</math> mit der Identifizierung <math>(x,y_0)\sim(x_0,y)</math> für alle <math>x\in X</math> und alle <math>y\in Y</math>. Der Quotient von <math>X\times Y</math> unter dieser Identifizierung heißt das Smash-Produkt von <math>(X, x_0)</math> und <math>(Y, y_0)</math> und wird mit <math>X \wedge Y</math> bezeichnet. Es hängt in der Regel von den gewählten Basispunkten ab.

Wenn man den Raum <math>X</math> mit <math>X\times\left\{y_0\right\}</math> und <math>Y</math> mit <math>\left\{x_0\right\}\times Y</math> identifiziert, so schneiden sich <math>X</math> und <math>Y</math> in <math>(x_0,y_0)</math> und das Wedge-Produkt <math>\vee</math> (also ihre disjunkte Vereinigung) liefert den Unterraum <math>X\vee Y</math> von <math>X\times Y</math>. Das Smash-Produkt ist dann der Quotient

<math>X \wedge Y = X \times Y / X \vee Y</math>.<ref name=hatcher10>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>

Beispiele

  • Das Smash-Produkt von zwei Sphären <math>S^m</math> und <math>S^n</math> ist homöomorph zur Sphäre <math>S^{m+n}</math>. Das Smash-Produkt von zwei Kreisen ist demnach eine 2-Sphäre, die sich als Quotient aus einem Torus ergibt.<ref name=hatcher10 />
  • Mit dem Smash-Produkt kann man die sogenannte reduzierte Einhängung erhalten als:
<math> \Sigma X = S^1 \wedge X</math>.<ref name=hatcher12>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>

Eigenschaften

Das Smash-Produkt ist vor allem in der Homotopietheorie wichtig, in der es die Homotopie-Kategorie zu einer symmetrischen monoidalen Kategorie macht, mit der 0-Sphäre (bestehend aus zwei Punkten) als neutralem Element.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:smash product in nLab|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=smash product in nLab}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://ncatlab.org/nlab/show/smash+product%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=smash product in nLab}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://ncatlab.org/nlab/show/smash+product}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=smash product in nLab}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:{{#if: 2023-05-14 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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In der Kategorie der punktierten topologischen Räume besitzt das Smash-Produkt folgende Eigenschaft, die analog zum Tensorprodukt von Moduln ist. Für <math>A</math> lokalkompakt gilt die Adjunktionsformel

<math>\mathrm{Top}_{\bullet} (X\wedge A,Y) \cong \mathrm{Top}_{\bullet} (X,\mathrm{Top}_{\bullet}(A,Y))\, ,</math>

wobei <math>Top_*(A,Y)</math> den Raum der Basispunkt-erhaltenden stetigen Abbildungen versehen mit der kompakt-offenen Topologie bezeichnet. Wenn man für <math>A</math> den Einheitskreis <math>S^1</math> nimmt, so ergibt sich als Spezialfall, dass die reduzierte Einhängung <math>\Sigma</math> links adjungiert zum Schleifenraum <math>\Omega</math> ist.

Einzelnachweise

<references />