Topology II: Homotopy and Homology. Classical Manifolds (Encyclopaedia of Mathematical Sciences)

to Homotopy Theory O. Ya. Viro, D. B. Fuchs Translated from the Russian by C. J. Shaddock Contents Chapter 1. Basic Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 § 1. Terminology and Notations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1. 1. Set Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1. 2. Logical Equivalence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1. 3. Topological Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1. 4. Operations on Topological Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1. 5. Operations on Pointed Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 §2. Homotopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2. 1. Homotopies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 10 2. 2. Paths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2. 3. Homotopy as a Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2. 4. Homotopy Equivalence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2. 5. Retractions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2. 6. Deformation Retractions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2. 7. Relative Homotopies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2. 8. k-connectedness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2. 9. Borsuk Pairs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2. 10. CNRS Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2. 11. Homotopy Properties of Topological Constructions . . . . . . . . . . . 15 2. 12. Natural Group Structures on Sets of Homotopy Classes . . . . . . . . 16 §3. Homotopy Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3. 1. Absolute Homotopy Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2 O. Ya. Viro, D. B. Fuchs 3. 2. Digression: Local Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3. 3. Local Systems of Homotopy Groups of a Topological Space . . . . 23 3. 4. Relative Homotopy Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3. 5. The Homotopy Sequence of a Pair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3. 6. Splitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3. 7. The Homotopy Sequence of a Triple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Chapter 2. Bundle Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 33 §4. Bundles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4. 1. General Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4. 2. Locally Trivial Bundles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4. 3. Serre Bundles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 4. 4. Bundles of Spaces of Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 §5. Bundles and Homotopy Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 5. 1. The Local System of Homotopy Groups of the Fibres of a Serre Bundle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Read more