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凯尔瓦尔不变量1问题

已解决,2009年拓扑学
问题陈述

确定所有维数 n=4k+2n = 4k + 2,使得存在光滑闭稳定标架流形 MnM^n,其凯尔瓦尔不变量 Φ(Mn)∈Z/2Z\Phi(M^n) \in \mathbb{Z}/2\mathbb{Z}(由稳定标架诱导的中间维同调 H2k+1(Mn;Z/2Z)H_{2k+1}(M^n; \mathbb{Z}/2\mathbb{Z}) 上相交形式的二次加细的 Arf 不变量)等于 11。

1969年,威廉·布劳德证明:凯尔瓦尔不变量为 11 的光滑闭标架流形仅可能存在于维数 n=2j+1−2n = 2^{j+1} - 2,且当且仅当  mod  2\bmod\,2 亚当斯谱序列 E2E_2 页中的类 hj2h_j^2 存活并代表球面稳定同伦群 π2j+1−2S\pi_{2^{j+1}-2}^S 中的元素 θj\theta_j。维数 2,6,14,302, 6, 14, 30 和 6262(1≤j≤51 \le j \le 5)中的构造于1984年前完成(最终由迈克尔·巴拉特、约翰·琼斯和马克·马霍瓦尔德完成)。2009年(2016年发表于 Annals of Mathematics),迈克尔·A·希尔、迈克尔·J·霍普金斯与道格拉斯·C·拉文内尔利用等变稳定同伦论和 C8C_8 切片谱序列证明了对所有 j≥7j \ge 7(即维数 254254 及以上)θj\theta_j 均不存在,仅留下维数 126126(j=6j = 6)悬而未决。2024年12月,林伟南、王国祯与徐宙利发布预印本(`arXiv:2412.10879`,尚未经同行评审),借助计算机辅助的亚当斯谱序列计算证明了 h62h_6^2 是永久循环,从而确立了维数 126126 中的存在性。

  1. 希尔–霍普金斯–拉维内尔利用等变稳定同伦论给出的证明(2009年)Michael A. Hill, Michael J. Hopkins, and Douglas C. Ravenel, 2009难度 5/5研究精简版

参考文献

  1. William Browder (1969). The Kervaire invariant of framed manifolds and its generalization · DOI:10.2307/1970747
  2. Michael A. Hill, Michael J. Hopkins, Douglas C. Ravenel (2016). On the nonexistence of elements of Kervaire invariant one · DOI:10.4007/annals.2016.184.1.1 · arXiv:0908.3724
  3. Weinan Lin, Guozhen Wang, Zhouli Xu (2024). On the Last Kervaire Invariant Problem · arXiv:2412.10879 [预印本,未经同行评审]