Classes D'homotopie de Surfaces Avec Rebroussements et Queues D'aronde dans ℝ3
Classes D'homotopie de Surfaces Avec Rebroussements et Queues D'aronde dans ℝ3
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表面 Avec Rebroussements 和 Queues Daronde ℝ3 的同伦类
DOI:
10.4153/cjm-1995-030-5
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发表时间:
1995
期刊:
影响因子:
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通讯作者:
H. Rosenberg
中科院分区:
文献类型:
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作者:
R. Langevin;Gilbert Levitt;H. Rosenberg
Introduction. Considérons dans R un corps convexe de bord lisse S. Les surfaces parallèles à S, en partant vers l'intérieur, permettent de retourner le convexe, c'est-à-dire d'homotoper S à un convexe d'orientation transverse opposée (voir sur la figure 1 un dessin en dimension 2). Bien sûr les surfaces intermédiaires présenteront des singularités. Arnold [Arl, Ar2] donne la liste des singularités génériques de telles familles de surfaces dans M? (fronts d'onde). En particulier, sauf pour un nombre fini de valeurs du paramètre, ces surfaces n'ont comme singularités que des arêtes de rebroussement et des queues d'aronde (voir figure 2); Arnold explicite de plus les 5 transitions possibles (voir figure 3). Notons que chacune de ces surfaces est l'enveloppe d'une famille lisse de plans; en particulier elle admet en tout point un plan tangent. Plus généralement, nous appellerons A-mersion une application d'une surface dans R qui est une immersion ne présentant comme singularités que les singularités génériques d'Arnold (arêtes de rebroussement et queues d'aronde). Une A-homotopie entre deux^-mersionsTo et/i est un chemin/; qui ne sort de l'espace des ^4-mersions qu'en un nombre fini de valeurs de t près desquelles se produit une des 5 transitions de la liste d'Arnold. Nous classons ici àv4-homotopie près les ̂ 4-mersions d'une surface fermée orientable M dans R. Par exemple les ̂ -mersions de S dans R sont classées par le degré d de leur application de Gauss (voir modèles sur figure 4, et partie I). En genre plus grand (voir partie II), il faudra faire intervenir un autre invariant entier k (nombre de zigzags), défini à partir des arêtes de rebroussement. Par exemple, la figure 5 montre un tore de révolution ^4-mergé non ^4-homotope au tore standard (avec k — 2); cette ^4-mersion n'est pas simplifiable, en ce sens que toute ,4-mersion qui lui est Ahomotope possède au moins 4 arêtes de rebroussement.