home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #26 / NN_1992_26.iso / spool / sci / physics / 18463 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-08  |  3.4 KB

  1. Xref: sparky sci.physics:18463 sci.math:14613
  2. Path: sparky!uunet!usc!news.service.uci.edu!network.ucsd.edu!galaxy!ucrmath!baez
  3. From: baez@ucrmath.ucr.edu (john baez)
  4. Newsgroups: sci.physics,sci.math
  5. Subject: Re: What's a manifold?
  6. Message-ID: <23766@galaxy.ucr.edu>
  7. Date: 8 Nov 92 23:09:37 GMT
  8. References: <1992Nov5.060400.14203@CSD-NewsHost.Stanford.EDU> <1992Nov5.174751.2086@galois.mit.edu> <1992Nov7.022034.26120@CSD-NewsHost.Stanford.EDU>
  9. Sender: news@galaxy.ucr.edu
  10. Followup-To: sci.physics
  11. Organization: University of California, Riverside
  12. Lines: 48
  13. Nntp-Posting-Host: ucrmath
  14.  
  15. In article <1992Nov7.022034.26120@CSD-NewsHost.Stanford.EDU> pratt@Sunburn.Stanford.EDU (Vaughan R. Pratt) writes:
  16. >In article <1992Nov5.174751.2086@galois.mit.edu> tycchow@riesz.mit.edu (Timothy Y. Chow) writes:
  17. >>In fact, I think that despite appearances your retract definition of
  18. >>manifold actually contains topological axioms implicitly.  Don't you
  19. >>really want to say that a manifold is something *homeomorphic* to a
  20. >>smooth retract of an open subset of R^n?
  21. >
  22. >(Homeomorphic is for topological spaces, did you mean diffeomorphic?)
  23. >What does "something diffeomorphic to" mean?  Some *what* thing?  How
  24. >is diffeomorphism defined for objects not yet already covered under my
  25. >definition of manifold?
  26. >
  27. >I'm still contemplating the issue of noncanonicality of the retract
  28. >(tubular neighborhood) definition.  Opinions are running strongly
  29. >against.  None of the arguments have been "knock-down" arguments for
  30. >me, but all the same I'm starting to get the picture.
  31.  
  32. I think that in the long run one of the better ways to treat this issue is
  33. via ringed spaces.  This is not for the person just starting to learn about
  34. manifolds, but for the person who knows about topological manifolds, smooth
  35. manifolds, piecewise linear manifolds, complex manifolds, almost complex
  36. manifolds, algebraic varieties, and so on.  All these kinds of spaces can
  37. be regarded as "spaces with structure" in the following way: they are
  38. all equipped with a sheaf of rings, namely the sheaf of "nice" functions 
  39. appropriate to the sort of space at hand: continuous, smooth, piecewise linear,
  40. holomorphic, almost holomorphic [that's what they *should* call but I don't
  41. think they do], and algebraic functions, respectively.  
  42.  
  43. So we may define a topological manifold as a (locally compact Hausdorff)
  44. space such that each point has a neighborhood such that the sheaf of
  45. continuous real-valued functions on that neighborhood is isomorphic to
  46. the sheaf of continuous real-valued functions on R^n.  We may define a
  47. smooth manifold as a topological manifold with a dense subsheaf of its
  48. sheaf of continuous functions -- which we call the sheaf of "smooth" 
  49. functions -- such that each point has a neighborhood such that the sheaf
  50. of smooth functions on that neighborhood is isomorphic to the sheaf
  51. of smooth functions on R^n.  And so on for the other types of spaces.
  52.  
  53. This is, of course, how algebraic geometers do it these days.  You can
  54. learn about ringed spaces and much more in the chapter on "schemes" in 
  55. Hartshorne's Algebraic Geometry.  (Algebraic geometers have lots of sneaky
  56. schemes.  A "scheme" is a specially nice sort of ringed space.)
  57.  
  58. Note that this avoids the use of atlases, although it is equivalent to
  59. the atlas approach, or even that irritating tubular neighborhood approach
  60. in some cases!  (Now try to to show that every algebraic variety is
  61. the retract of a tubular neighborhood in C^n!) 
  62.  
  63.