Der klassifizierende Raum
BSU
(
n
)
{\displaystyle \operatorname {BSU} (n)}
der speziellen unitären Lie-Gruppe
SU
(
n
)
{\displaystyle \operatorname {SU} (n)}
ist der Basisraum des universellen
SU
(
n
)
{\displaystyle \operatorname {SU} (n)}
-Hauptfaserbündels
ESU
(
n
)
→
BSU
(
n
)
{\displaystyle \operatorname {ESU} (n)\rightarrow \operatorname {BSU} (n)}
. Das bedeutet, dass
SU
(
n
)
{\displaystyle \operatorname {SU} (n)}
-Hauptfaserbündel über einem CW-Komplex in Bijektion mit den Homotopieklassen von dessen stetigen Abbildungen in
BSU
(
n
)
{\displaystyle \operatorname {BSU} (n)}
stehen. Die Bijektion ist das zurückgezogene Hauptfaserbündel .
Es gibt eine kanonische Inklusion von komplexen orientierten Grassmann-Mannigfaltigkeiten gegeben durch
Gr
~
n
(
C
k
)
↪
Gr
~
n
(
C
k
+
1
)
,
V
↦
V
×
{
0
}
{\displaystyle {\widetilde {\operatorname {Gr} }}_{n}(\mathbb {C} ^{k})\hookrightarrow {\widetilde {\operatorname {Gr} }}_{n}(\mathbb {C} ^{k+1}),V\mapsto V\times \{0\}}
. Deren direkter Limes ist:
BSU
(
n
)
:=
Gr
~
n
(
C
∞
)
:=
lim
n
→
∞
Gr
~
n
(
C
k
)
.
{\displaystyle \operatorname {BSU} (n):={\widetilde {\operatorname {Gr} }}_{n}(\mathbb {C} ^{\infty }):=\lim _{n\rightarrow \infty }{\widetilde {\operatorname {Gr} }}_{n}(\mathbb {C} ^{k}).}
Da reelle orientierte Graßmann-Mannigfaltigkeiten sich als homogene Räume ausdrücken lassen durch:
Gr
~
n
(
C
k
)
=
SU
(
n
+
k
)
/
(
SU
(
n
)
×
SU
(
k
)
)
{\displaystyle {\widetilde {\operatorname {Gr} }}_{n}(\mathbb {C} ^{k})=\operatorname {SU} (n+k)/(\operatorname {SU} (n)\times \operatorname {SU} (k))}
überträgt sich die
SU
(
n
+
k
)
{\displaystyle \operatorname {SU} (n+k)}
-Wirkung auf
BSU
(
n
)
{\displaystyle \operatorname {BSU} (n)}
.
Es ist
SU
(
1
)
≅
1
{\displaystyle \operatorname {SU} (1)\cong 1}
die triviale Gruppe und daher
BSU
(
1
)
≅
{
∗
}
{\displaystyle \operatorname {BSU} (1)\cong \{*\}}
der triviale topologische Raum.
Es ist
SU
(
2
)
≅
Sp
(
1
)
{\displaystyle \operatorname {SU} (2)\cong \operatorname {Sp} (1)}
und daher
BSU
(
2
)
≅
BSp
(
1
)
≅
H
P
∞
{\displaystyle \operatorname {BSU} (2)\cong \operatorname {BSp} (1)\cong \mathbb {H} P^{\infty }}
der unendliche quaternionische projektive Raum .
Für einen topologischen Raum
X
{\displaystyle X}
sei
Prin
SU
(
n
)
(
X
)
{\displaystyle \operatorname {Prin} _{\operatorname {SU} (n)}(X)}
die Menge der
SU
(
n
)
{\displaystyle \operatorname {SU} (n)}
-Hauptfaserbündel auf diesem bis auf Isomorphie. Ist
X
{\displaystyle X}
ein CW-Komplex , dann ist die Abbildung:
[
X
,
BSU
(
n
)
]
→
Prin
SU
(
n
)
(
X
)
,
[
f
]
↦
f
∗
ESU
(
n
)
{\displaystyle [X,\operatorname {BSU} (n)]\rightarrow \operatorname {Prin} _{\operatorname {SU} (n)}(X),[f]\mapsto f^{*}\operatorname {ESU} (n)}
bijektiv.[ 1]
Der Kohomologiering von
BSU
(
n
)
{\displaystyle \operatorname {BSU} (n)}
mit Koeffizienten im Ring
Z
{\displaystyle \mathbb {Z} }
der ganzen Zahlen wird von den Chern-Klassen erzeugt:[ 2]
H
∗
(
BSU
(
n
)
;
Z
)
=
Z
[
c
2
,
…
,
c
n
]
.
{\displaystyle H^{*}(\operatorname {BSU} (n);\mathbb {Z} )=\mathbb {Z} [c_{2},\ldots ,c_{n}].}
Die kanonische Inklusionen
SU
(
n
)
↪
SU
(
n
+
1
)
{\displaystyle \operatorname {SU} (n)\hookrightarrow \operatorname {SU} (n+1)}
induzieren kanonische Inklusionen
BSU
(
n
)
↪
BSU
(
n
+
1
)
{\displaystyle \operatorname {BSU} (n)\hookrightarrow \operatorname {BSU} (n+1)}
auf ihren jeweiligen klassifizierenden Räumen. Die direkten Limiten dieser beiden Ketten an Inklusionen werden jeweils als:
SU
:=
lim
n
→
∞
SU
(
n
)
{\displaystyle \operatorname {SU} :=\lim _{n\rightarrow \infty }\operatorname {SU} (n)}
BSU
:=
lim
n
→
∞
BSU
(
n
)
{\displaystyle \operatorname {BSU} :=\lim _{n\rightarrow \infty }\operatorname {BSU} (n)}
bezeichnet.
BSU
{\displaystyle \operatorname {BSU} }
ist dabei tatsächlich der klassifizierende Raum von
SU
{\displaystyle \operatorname {SU} }
.
↑ universal principal bundle. In: 𝑛Lab . Abgerufen am 14. März 2024 (englisch).
↑ Hatcher 02, Example 4D.7.