Топология пространств разориентаций
А. А. Айзенбергa,
Д. В. Гугнинb a Лаборатория алгебраической топологии и ее приложений, Факультет компьютерных наук, Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”, Москва, Россия
b Механико-математический факультет, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Аннотация:
Пусть
$G_1$ и
$G_2$ — две конечные подгруппы группы
$\mathrm {SO}(3)$. Двусторонние факторы вида
$X(G_1,G_2)=G_1\backslash\mathrm{SO}(3)/G_2$ были введены в материаловедении и называются пространствами разориентаций. В настоящей статье рассматриваются известные результаты, позволяющие описать топологию пространств разориентаций. Если пренебречь орбифолдной структурой, то все пространства разориентаций являются замкнутыми ориентируемыми топологическими
$3$-многообразиями с конечными фундаментальными группами. В случае, когда
$G_1$,
$G_2$ — кристаллографические группы, вычислена фундаментальная группа
$\pi _1(X(G_1,G_2))$ и применена теорема эллиптизации для описания самих пространств. Многие пространства разориентаций гомеоморфны
$S^3$ в соответствии с теоремой Перельмана. Однако в статье явно описаны топологические типы некоторых пространств разориентаций без использования теоремы Перельмана. Классификация пространств разориентаций позволяет ввести новые структуры
$n$-значных групп на многообразиях
$S^3$ и
$\mathbb R\mathrm P^3$. Наконец, исследована связь конкретного пространства разориентаций
$X(D_2,D_2)$ с интегрируемыми динамическими системами и торической топологией.
Ключевые слова:
пространство разориентаций, математическая кристаллография, кристаллографическая точечная группа симметрии, действие конечной группы, пространство орбит, эллиптическое многообразие.
УДК:
515.146.27
Поступило в редакцию: 4 февраля 2024 г.После доработки: 12 мая 2024 г.Принята к печати: 13 мая 2024 г.
DOI:
10.4213/tm4415