home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / math / 17251 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-12-21  |  3.3 KB

  1. Path: sparky!uunet!pipex!bnr.co.uk!uknet!comlab.ox.ac.uk!mbeattie
  2. From: mbeattie@black.ox.ac.uk (Malcolm Beattie)
  3. Newsgroups: sci.math
  4. Subject: Re: more math puzzles
  5. Message-ID: <1992Dec21.103233.723@black.ox.ac.uk>
  6. Date: 21 Dec 92 10:32:33 GMT
  7. References: <24341@galaxy.ucr.edu> <1992Dec18.101409.4666@black.ox.ac.uk>
  8. Organization: Oxford University Computing Service, 13 Banbury Rd, Oxford, U
  9. Lines: 66
  10. Originator: mbeattie@black
  11.  
  12. In article <1992Dec18.101409.4666@black.ox.ac.uk> mbeattie@black.ox.ac.uk (Malcolm Beattie) writes:
  13. >In article <24341@galaxy.ucr.edu> baez@ucrmath.ucr.edu (john baez) writes:
  14. >
  15. >>3)  Prove that the tangent bundle of the long line is nontrivial.
  16. >>
  17. >>The answers to the above 3 are in Hirsch's "Differential Topology."  (Topologists 
  18. >>on the net will be delighted to learn that I finally obtained this book and
  19. >>will stop pestering them with questions whose answers are in it.)  
  20. >
  21. >First, the answer. Let L be the long line (more of which, later
  22. >in this post.) Assume for a contradiction that TL is trivial.
  23. >Then TL has a nowhere-vanishing section. Integrate this to get
  24. >a monotonic map from the reals to L. Any such map from the
  25. >reals to L must eventually become constant at some point of L
  26. >and the section therefore vanishes at that point. Contradiction.
  27.  
  28. Rubbish :-) John Rickard <jrickard@eoe.co.uk> has mailed me
  29. and pointed out that this is the wrong way around: the result
  30. is that any map at all (not necessarily monotonic) from L to the
  31. reals must eventually become constant. I think I can patch up
  32. the proof as follows: integrate the vector field defined by the
  33. section as before. We get a (strictly) monotonic map \lambda
  34. from the reals to L which can't be onto. Look at the long half
  35. line L' where the action is. Let \alpha be the smallest ordinal
  36. such that the image of \lambda avoids the \alpha copy of the
  37. reals in L'. Since \alpha is countable, the part of L' from 0
  38. up to and including the \alpha copy of the reals is homeomorpic to
  39. the reals and so \lambda, being strictly monotonic, must be
  40. surjective. But \lambda avoids the \alpha copy of the reals:
  41. contradiction.
  42.  
  43. Surely there must be a nicer proof than this?
  44.  
  45. >
  46. >The clue to answering question (3) is to consider maps
  47. >from L to the reals (R) and maps from R to L.
  48. >Because L is very `long', any map from to R must wriggle a
  49.                                        L
  50. >lot---there's no room to do anything else---and you can show
  51. >that any smooth map from L to R must have uncountably many points
  52. >where its derivative vanishes. I think you can prove more than
  53. >this but I'm not sure. I'm an algebraic topologist not a
  54. >set-theoretic one.
  55.  
  56. As John points out, the `more than this' is that the map has to
  57. be eventually constant. Somebody sketched the proof for me once,
  58. but I can't remember how it goes. Anyone?
  59.  
  60. >Conversely, any map from R to L can't
  61. >cover too much of L because L is too long. One thing one
  62. >can show is that any monotonic map from R to L must
  63. >eventually become constant because R isn't long enough
  64. ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  65. This is rubbish.
  66. >to have a nice surjection onto L.
  67.  
  68. --Malcolm
  69.  
  70.  
  71.  
  72.  
  73. -- 
  74. Malcolm Beattie <mbeattie@black.ox.ac.uk> | I'm not a kernel hacker
  75. Oxford University Computing Services      | I'm a kernel hacker's mate
  76. 13 Banbury Road, Oxford, OX2 6NN (U.K.)   | And I'm only hacking kernels
  77. Tel: +44 865 273232 Fax: +44 865 273275   | 'Cos the kernel hacker's late
  78.