Gruppo fondamentale R^4 meno gli assi coordinati
Buonasera a tutti! Ho bisogno del vostro aiuto e spero di essere nella sezione giusta.
All'ultimo appello dell'esame di topologia c'era un esercizio in cui si doveva calcolare il gruppo fondamentale di \( \mathbb{R^4} \) meno gli assi coordinati.
Ho cercato di dimostrare che \( \mathbb{R^4} \) meno gli assi si retrae fortemente per deformazione su Y= { $ S^3 $ \ 8 punti} considerando $ r:Xrarr Y $ che ad (x,y,z,w) associa (x,y,z,w)/||(x,y,z,w)|| e con \( i:Y\hookrightarrow X \) l'inclusione e poi un'opportuna omotopia per dimostrare che la retrazione è forte.
Praticamente viene fuori che { $ S^3 $ \ 8 punti} è omeomorfo per proiezione stereografica a \( \mathbb{R^3} \) meno 7 punti. Ma questo a cosa è isomorfo?
All'ultimo appello dell'esame di topologia c'era un esercizio in cui si doveva calcolare il gruppo fondamentale di \( \mathbb{R^4} \) meno gli assi coordinati.
Ho cercato di dimostrare che \( \mathbb{R^4} \) meno gli assi si retrae fortemente per deformazione su Y= { $ S^3 $ \ 8 punti} considerando $ r:Xrarr Y $ che ad (x,y,z,w) associa (x,y,z,w)/||(x,y,z,w)|| e con \( i:Y\hookrightarrow X \) l'inclusione e poi un'opportuna omotopia per dimostrare che la retrazione è forte.
Praticamente viene fuori che { $ S^3 $ \ 8 punti} è omeomorfo per proiezione stereografica a \( \mathbb{R^3} \) meno 7 punti. Ma questo a cosa è isomorfo?

Risposte
Usa Van Kampen per dimostrare, per induzione su $n$, che \(\mathbb R^3 \setminus \{p_1,...,p_n\}\) è semplicemente connesso. Il motivo è che un cappio che non passa per un insieme discreto (quindi compatto) può essere allontanato dal discreto fino a occupare una regione semplicemente connessa.
Puoi dimostrare in modo simile un fatto più generale: se togli un numero finito di punti da una $n$-varietà, con $n>=3$, il gruppo fondamentale non cambia.
Grazie a entrambi, siccome non abbiamo studiato le varietà posso solo sfruttare il teorema di Seifert Van Kampen. Procedendo per induzione su n, ho per n=1 \( \mathbb{R^3} \) \{1 punto} che potrei scrivere come unione di due aperti connessi per archi \( \mathbb{R^3} \) >0 e \( \mathbb{R^3} \) <0 che sono anche semplicemente connessi, però cosi l'intersezione dei due aperti sarebbe vuota mentre nelle ipotesi di Seifert Van Kampen dev'essere non vuota e connessa per archi...
Un modo alternativo che non usa VK è questo: il supporto di un cappio \(\gamma\), chiamiamolo $X$, e gli $n$ punti formano un sottospazio limitato; mettiti in un punto fuori dall'interno di una palla \(B(p,R)\) che li contenga propriamente. Chiama $q$ questo punto. Forma il cono \(\Sigma X\) su $X$ di sommità $q$; allora la mappa canonica \(X\times [0,1]\to \Sigma X\) induce un'omotopia tra \(\gamma\) e una costante (quella nel punto $q$).
E' una dimostrazione completamente elementare, che usa solo la nozione di omotopia (e, vabbè, un po' di topologia generale).
E' una dimostrazione completamente elementare, che usa solo la nozione di omotopia (e, vabbè, un po' di topologia generale).
Probabilmente ho detto una sciocchezza, dovrei solo scrivere meglio gli aperti. Posso prendere \( \mathbb{R^3} \) + \{(0,0,0)} e \( \mathbb{R^3} \) _ \{(0,0,0)}, sto togliendo solo l'origine e questa intersezione è non vuota