曲率和Betti数

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本文利用Abresch在[1]中的方法对Gromov在[5]中对非负截面曲率完备黎曼流形Betti 数和的估计常数C(n)作了进一步的改进.并给出了截面曲率有负的下界—k2,直径有上界D的完备黎曼流形Betti数和的估计常数C(n,kD)的更好的具体表达式. [1],[8]中对Betti数和的估计比[5]要好. 对流形M上的开球,其半径充分小,则它的拓扑也会变得简单.要估计整个流形的Betti数的和,一个自然的想法就是利用覆盖它的,拓扑尽可能简单小球来做,从小球的拓扑得到整个流形的拓扑.为此,Gromov在[5]中定义了所谓的容量(content),并且利用谱序列建立了相应的拓扑引理,简单的讲就是让我们能够利用小球的拓扑来估计大球的拓扑.所以问题的关键就变成了: (1).什么样的小球,它的拓扑是平凡的? (2).有了对覆盖M的小球的拓扑的估计,要经过多少步递归,才能得到流形的Betti数和的估计? Abresch推广了Gromov的容量的概念,并建立了相应的拓扑引理,推广了的拓扑引理比Gromov的拓扑引理要好,因为Abresch考虑到了覆盖球的复杂程度.因此,由小球的拓扑估计大球的拓扑,其前面的估计常数,Abresch的要比Gromov的小得多.这也是[1]中对Betti数和的估计比[5]要好的一个原因. 流形所包含的临界点的个数决定了流形拓扑的复杂程度.如果一个流形不包含任何临界点,那么它就是可缩的,这是最简单的情形.Gromov在[5]中利用距离函数的临界点理论对流形上的临界点作了一个估计,给出了具有一定性质的临界点的个数估计,表明了非负曲率完备黎曼流形和曲率有负的下界—k2,直径有上界D的完备黎曼流形,这两类流形的拓扑的复杂程度都有一个限制.[1]和[8]对临界点的估计比[5]的要小得多,这是[1],[8]中对Betti数和的估计比[5]要好的又一个原因. 本文推广了[8]中corank这个量,这个量使得问题(1)和(2)变得好解决.这因为: (a).具有最大的corank的开球的是可缩的,这就回答了(1); (b).corank可以把流形上的开球进行分类,使得corank较小的球的拓扑能被corank较大的球的拓扑所估计,并且corank是一个有界的数,这就回答了(2).
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