En dimensión 4, ¿cuánto vale *² sobre 2-formas con métrica riemanniana?
PISTA 1
Una pista
Usa (−1)^(k(n−k)).
Un desarrollo posible.
La fórmula riemanniana orientada es *²=(−1)^{j(m−j)} sobre formas de grado j.
Con j=2,m=4, el exponente es2·(4−2)=4.
(−1)⁴=1, de modo que *² es la identidad.
La métrica riemanniana es parte de la hipótesis; otras firmas cambian la fórmula.
EJERCICIO 2 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 2.
Si *α=−α, ¿qué coeficiente de α aparece en α⁺?
PISTA 1
Una pista
Promedia α y −α.
Un desarrollo posible.
La proyección positiva está definida por α⁺=(α+*α)/2.
Si *α=−α, se obtiene α⁺=(α−α)/2=0.
El coeficiente de α es 0 y toda la forma queda en el sumando anti-autodual.
EJERCICIO 3 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 3.
¿Cuál es la dimensión real de Λ² en un espacio de dimensión 4?
PISTA 1
Una pista
Elige dos índices de cuatro.
Un desarrollo posible.
Una base de 2-formas se obtiene eligiendo pares i<j entre cuatro índices.
El número de pares es C(4,2)=4·3/2=6.
Por tanto dim_RΛ²=6.
En una fibra riemanniana orientada se separa en dos autoespacios de dimensión 3, sin identificar esos números puntuales con b₂⁺,b₂⁻ globales.
EJERCICIO 4 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 4.
Prueba que las proyecciones positiva y negativa suman la identidad.
PISTA 1
Una pista
Suma sus fórmulas.
Un desarrollo posible.
Aplica las definiciones P+α=(α+*α)/2 y P−α=(α−*α)/2.
Al sumarlas, los términos +*α y −*α se cancelan.
Queda (2α)/2=α para toda forma, así que P++P−=I. La identidad depende de usar las mismas métrica y orientación en ambas proyecciones.
EJERCICIO 5 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 5.
Explica por qué un invariante gauge debe respetar equivalencia gauge.
PISTA 1
Una pista
Una transformación cambia la descripción de una conexión.
Un desarrollo posible.
Una transformación gauge es un automorfismo del fibrado que cambia la referencia de una misma configuración geométrica.
La curvatura se transforma por conjugación y la ecuación ASD se conserva; toda una órbita gauge describe la misma solución geométrica.
Un conteo que separase los elementos de esa órbita dependería de la referencia y normalmente sería infinito. El invariante se construye en el cociente, controlando además estabilizadores y singularidades.