String-Struktur

Eine String-Struktur ist eine spezielle tangentiale Struktur auf einer glatten Mannigfaltigkeit, also definiert über ihr Tangentialbündel, oder allgemeiner sogar eine Struktur auf einem beliebigen Vektorbündel. Zugrundeliegend ist dabei die String-Gruppe, die 3-zusammenhängende Überlagerung der orthogonalen Gruppe aus ihrem Whitehead-Turm, deren klassifizierender Raum zur Beschreibung aller Vektorbündel dient. String-Strukturen werden dadurch insbesondere zu Spezialfällen von Orientierbarkeit. Eine glatte Mannigfaltigkeit mit einer String-Struktur wird String-Mannigfaltigkeit genannt. Eine String-Struktur ist ein Spezialfall einer Spin-Struktur und dadurch insbesondere einer Orientierung sowie eine Verallgemeinerung einer Fivebrane-Struktur. Ihre Benennung stammt von der Verwendung in der M-Theorie, einer gemeinsamen Verallgemeinerung von fünf Stringtheorien, insbesondere bei der Beschreibung von Strings.

Definition

Ein n-dimensionales Vektorbündel E↠X mit parakompakter Basis X kann über den Rückzug des universellen Vektorbündels alternativ durch die Homotopieklasse einer stetigen Abbildung f:X→BO⁡(n) mit E=f∗γℝn beschrieben werden. (Dabei ist [X,BO⁡(n)]→Vectℝn(X),[f]↦f∗γℝn eine Bijektion.) Diese kann über die von der Überlagerung p:String⁡(n)=O⁡(n)⟨4⟩↠O⁡(n) der String-Gruppe induzierte Abbildung ℬp:BString⁡(n)=BO⁡(n)⟨5⟩→BO⁡(n) faktorisieren. Eine sich dabei ergebende stetige Abbildung f^:X→BString⁡(n), also mit einer Homotopie f≃ℬp∘f^, wird String-Struktur genannt. Insbesondere für eine glatte Mannigfaltigkeit X wird eine String-Struktur ihres Tangentialbündels TX↠X auch einfach String-Struktur der Mannigfaltigkeit genannt.

In beiden Fällen wird häufig auch auf das stabile Vektorbündel übergegangen, also über die kanonischen Inklusionen BO⁡(n)↪BO und BString⁡(n)↪BString auf die induktiven Limiten und entsprechend auf die klassifizierende Abbildung X→BO und eine Hochhebung X→BString.

Beispiele

Zu den String-Mannigfaltigkeiten gehören:

Eigenschaften

Literatur

Einzelnachweise

  1. 1 2 Allen Hatcher: Vector bundles and K-theory. Theorem 1.16. (cornell.edu [PDF]).
  2. 1 2 3 4 Douglas, Henriques & Hill 2008, S. 8
  3. ↑ Sati 2008, Proposition 3.11.
  4. ↑ Douglas, Henriques & Hill 2008, Proposition 2.5.