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Chern–Weil homomorphism

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1553: 5654: 911: 4967: 1294: 6684: 2692: 5321: 2438: 5184: 5524: 6265: 6035: 3541: 4118: 4420: 3771: 3643: 3036: 751: 1548:{\displaystyle f(\Omega )(v_{1},\dots ,v_{2k})={\frac {1}{(2k)!}}\sum _{\sigma \in {\mathfrak {S}}_{2k}}\epsilon _{\sigma }f(\Omega (v_{\sigma (1)},v_{\sigma (2)}),\dots ,\Omega (v_{\sigma (2k-1)},v_{\sigma (2k)}))} 6471: 4821: 2505: 3966: 5445: 3283: 736: 5797: 3849: 566: 5066: 6360: 5883: 3911: 3449: 3393: 3211: 3160: 6149: 4268: 4519: 2942: 2553: 2815: 1726: 419: 6722: 1239: 2854: 2545: 1889: 2898: 6066: 5705: 2250: 1100: 3071: 1654: 966: 2756: 1989: 1596: 2219: 2132: 1046: 655: 311: 4176: 3994: 1194: 1161: 455: 222: 135: 5192: 3109: 2068: 5649:{\displaystyle \operatorname {ch} (E\oplus F)=\operatorname {ch} (E)+\operatorname {ch} (F),\,\operatorname {ch} (E\otimes F)=\operatorname {ch} (E)\operatorname {ch} (F).} 5827: 491: 350: 267: 244: 194: 172: 4762: 3571: 4645: 2097: 2026: 1926: 1849: 1816: 1755: 1275: 6809:. (The appendix of this book, "Geometry of Characteristic Classes," is a very neat and profound introduction to the development of the ideas of characteristic classes.) 6572: 6157: 1949: 6305: 5512: 5492: 5468: 4809: 4704: 4668: 1787: 1616: 6104: 2166: 996: 4789: 4735: 4549: 4298: 4152: 3337: 3310: 2722: 2242: 613: 6977: 5089: 5919: 6534: 4010: 4315: 3654: 3452: 3461: 906:{\displaystyle H^{k}(BG;\mathbb {C} )=\varinjlim \operatorname {ker} (d\colon \Omega ^{k}(B_{j}G)\to \Omega ^{k+1}(B_{j}G))/\operatorname {im} d.} 4962:{\textstyle \det(I-t{\frac {\Omega }{2\pi i}})=\det(I-t{\frac {\Omega _{1}}{2\pi i}})\wedge \dots \wedge \det(I-t{\frac {\Omega _{m}}{2\pi i}})} 3576: 353: 6368: 91: 6859: 2950: 2446: 3916: 1758: 5340: 3216: 6806: 6795: 663: 6787: 5717: 7038: 6893: 3782: 499: 4977: 7033: 6318: 5836: 3869: 580:. This homomorphism is obtained by taking invariant polynomials in the curvature of any connection on the given bundle. If 6503: 2687:{\displaystyle {\overline {f}}(\Omega )({\overline {v_{1}}},\dots ,{\overline {v_{2k}}})=f(\Omega )(v_{1},\dots ,v_{2k}),} 1051: 6501:
The argument for the independent of a choice of connection here is taken from: Akhil Mathew, Notes on Kodaira vanishing
6109: 4204: 3398: 3342: 1996: 1242: 197: 4436: 2907: 3165: 3114: 2761: 1674: 367: 6312: 6280: 3997: 1657: 1205: 59: 2823: 2514: 2433:{\displaystyle f(\Omega )(dR_{g}(v_{1}),\dots ,dR_{g}(v_{2k}))=f(\Omega )(v_{1},\dots ,v_{2k}),\,R_{g}(u)=ug;} 1858: 6885: 2863: 6743: 5076: 6689: 6043: 5666: 1057: 3048: 1625: 919: 2727: 1962: 1574: 6822: 6069: 2171: 79: 5316:{\displaystyle c_{1}(E\otimes E')=c_{1}(E)\operatorname {rank} (E')+\operatorname {rank} (E)c_{1}(E').} 4555:
given above satisfy the axioms of Chern classes. For example, for the Whitney sum formula, we consider
2105: 1022: 618: 274: 4157: 3975: 3855: 1175: 1109: 436: 203: 116: 95: 3076: 2035: 6851: 6817: 314: 5805: 474: 320: 250: 227: 177: 142: 7012: 6986: 6972: 6920: 6839: 6679:{\displaystyle \nabla ^{E\otimes E'}(s\otimes s')=\nabla ^{E}s\otimes s'+s\otimes \nabla ^{E'}s'} 6311:, with respect to some hermitian metric, is not just a 2-form, but is in fact a (1, 1)-form (see 6260:{\displaystyle \operatorname {det} \left(I-t{x \over 2\pi }\right)=\sum _{k=0}^{n}g_{k}(x)t^{k}.} 4740: 3549: 1766: 577: 75: 67: 4561: 2073: 2002: 1902: 1825: 1792: 1731: 1251: 6802: 6791: 6528: 6076:. Equivalently, it is the image under the Chern–Weil homomorphism of the invariant polynomial 5515: 4423: 1934: 585: 83: 6290: 5497: 5477: 5453: 4794: 4689: 4653: 1772: 1601: 6996: 6910: 6902: 6877: 6831: 6752: 6079: 5906: 2141: 971: 461: 48: 7008: 6953: 6932: 6869: 4767: 4713: 4527: 4276: 4130: 3315: 3288: 2700: 2224: 7004: 6949: 6928: 6865: 5327: 1007: 52: 5179:{\displaystyle \Omega _{E\otimes E'}=\Omega _{E}\otimes I_{E'}+I_{E}\otimes \Omega _{E'}} 6030:{\displaystyle p_{k}(E)=(-1)^{k}c_{2k}(E\otimes \mathbb {C} )\in H^{4k}(M;\mathbb {Z} )} 595: 6855: 4671: 1015: 6741:(1973), "On the Chern–Weil homomorphism and the continuous cohomology of Lie groups", 7027: 6757: 87: 44: 7016: 7000: 4113:{\displaystyle \det \left(I-t{x \over 2\pi i}\right)=\sum _{k=0}^{n}f_{k}(x)t^{k},} 6510: 17: 6813: 6779: 6766: 6557: 6548:
Editorial note: This definition is consistent with the reference except we have
5080: 5072: 4415:{\displaystyle \det \left(I-{x \over 2\pi i}\right)=1+f_{1}(x)+\cdots +f_{n}(x)} 4183: 3766:{\displaystyle \mathbb {C} _{k}^{G}\to H^{2k}(M;\mathbb {C} ),\,f\mapsto \left.} 110: 28: 3536:{\displaystyle i_{0}^{*}{\overline {f}}(\Omega ')={\overline {f}}(\Omega _{0})} 6915: 6881: 6738: 2168:
onto the horizontal subspace. Then Lemma 2 is a consequence of the fact that
6968: 5075:. For the normalization property, one computes the first Chern class of the 106: 63: 6313:
holomorphic vector bundle#Hermitian metrics on a holomorphic vector bundle
3638:{\displaystyle {\overline {f}}(\Omega _{0}),{\overline {f}}(\Omega _{1})} 1661: 40: 6924: 6843: 6539:. Kobayashi-Nomizu, the main reference, gives a more concrete argument. 6466:{\displaystyle \mathbb {C} _{k}\to H^{k,k}(M;\mathbb {C} ),f\mapsto .} 4682:(so it is the descendent of the curvature form on the frame bundle of 5081:
Chern class#Example: the complex tangent bundle of the Riemann sphere
6906: 6835: 5071:
where on the right the multiplication is that of a cohomology ring:
3031:{\displaystyle \omega '=t\,p^{*}\omega _{1}+(1-t)\,p^{*}\omega _{0}} 2500:{\displaystyle R_{g}^{*}\Omega =\operatorname {Ad} _{g^{-1}}\Omega } 6864:, vol. 2 (new ed.), Wiley-Interscience (published 2004), 584:
is either compact or semi-simple, then the cohomology ring of the
6991: 6556:
there. Our choice seems more standard and is consistent with our "
3961:{\displaystyle {\mathfrak {g}}={\mathfrak {gl}}_{n}(\mathbb {C} )} 5440:{\displaystyle \operatorname {ch} (E)=\in H^{*}(M,\mathbb {Q} )} 3278:{\displaystyle i_{s}:M\to M\times \mathbb {R} ,\,x\mapsto (x,s)} 2244:
is precisely the vertical subspace.) As for Lemma 1, first note
6315:). Hence, the Chern–Weil homomorphism assumes the form: with 731:{\displaystyle H^{*}(BG;\mathbb {C} )\cong \mathbb {C} ^{G}.} 6940:
Morita, Shigeyuki (2000), "Geometry of Differential Forms",
4686:). The Chern–Weil homomorphism is the same if one uses this 6773:, Institute for Advanced Study, mimeographed lecture notes 5792:{\displaystyle c_{t}(E)=\prod _{j=0}^{n}(1+\lambda _{j}t)} 3648:
The construction thus gives the linear map: (cf. Lemma 1)
3455:. Finally, by naturality and by uniqueness of descending, 74:. That is, the theory forms a bridge between the areas of 6975:(2013). "Chern-Weil forms and abstract homotopy theory". 6820:(1974), "Characteristic forms and geometric invariants", 3844:{\displaystyle \mathbb {C} ^{G}\to H^{*}(M;\mathbb {C} )} 561:{\displaystyle \mathbb {C} ^{G}\to H^{*}(M;\mathbb {C} )} 5061:{\displaystyle c_{t}(E)=c_{t}(E_{1})\cdots c_{t}(E_{m})} 360:; that is, the subalgebra consisting of all polynomials 6355:{\displaystyle G=\operatorname {GL} _{n}(\mathbb {C} )} 5878:{\displaystyle \operatorname {ch} (E)=e^{\lambda _{j}}} 3906:{\displaystyle G=\operatorname {GL} _{n}(\mathbb {C} )} 4824: 1208: 6692: 6575: 6371: 6321: 6293: 6160: 6112: 6082: 6046: 5922: 5839: 5808: 5720: 5669: 5527: 5500: 5480: 5456: 5343: 5195: 5092: 4980: 4797: 4770: 4743: 4716: 4692: 4656: 4564: 4530: 4439: 4318: 4279: 4207: 4160: 4133: 4013: 3978: 3919: 3872: 3785: 3657: 3579: 3552: 3464: 3401: 3345: 3318: 3291: 3219: 3168: 3117: 3079: 3051: 2953: 2910: 2866: 2826: 2764: 2730: 2703: 2556: 2517: 2449: 2253: 2227: 2174: 2144: 2108: 2076: 2038: 2005: 1965: 1937: 1905: 1861: 1828: 1795: 1775: 1734: 1677: 1628: 1604: 1577: 1297: 1254: 1178: 1112: 1060: 1025: 974: 922: 754: 666: 621: 598: 502: 477: 439: 370: 323: 277: 253: 230: 206: 180: 145: 119: 94:. This theory was an important step in the theory of 1102:
is a homogeneous polynomial function of degree 
4178:, since the left-hand side of the equation is. The 3776:In fact, one can check that the map thus obtained: 3451:belong to the same de Rham cohomology class by the 2820:Next, we show that the de Rham cohomology class of 1818:is a closed form follows from the next two lemmas: 6716: 6678: 6465: 6354: 6299: 6259: 6144:{\displaystyle {\mathfrak {gl}}_{n}(\mathbb {R} )} 6143: 6098: 6060: 6029: 5877: 5821: 5791: 5707:, there is the factorization of the polynomial in 5699: 5648: 5506: 5486: 5462: 5439: 5315: 5178: 5060: 4961: 4803: 4783: 4756: 4729: 4698: 4662: 4639: 4543: 4513: 4414: 4292: 4263:{\displaystyle c_{k}(E)\in H^{2k}(M,\mathbb {Z} )} 4262: 4170: 4146: 4112: 3988: 3960: 3905: 3843: 3765: 3637: 3565: 3535: 3444:{\displaystyle i_{1}^{*}{\overline {f}}(\Omega ')} 3443: 3388:{\displaystyle i_{0}^{*}{\overline {f}}(\Omega ')} 3387: 3331: 3304: 3277: 3205: 3154: 3103: 3065: 3030: 2936: 2892: 2848: 2809: 2750: 2716: 2686: 2539: 2499: 2432: 2236: 2213: 2160: 2126: 2091: 2062: 2020: 1983: 1943: 1920: 1883: 1843: 1810: 1781: 1749: 1720: 1648: 1610: 1590: 1547: 1269: 1233: 1188: 1155: 1094: 1040: 990: 960: 905: 730: 649: 607: 560: 485: 449: 413: 344: 305: 261: 238: 216: 188: 166: 129: 4514:{\displaystyle c(E)=1+c_{1}(E)+\cdots +c_{n}(E).} 2937:{\displaystyle p\colon P\times \mathbb {R} \to P} 4916: 4864: 4825: 4590: 4524:Directly from the definition, one can show that 4319: 4014: 3206:{\displaystyle \omega ',\omega _{0},\omega _{1}} 3155:{\displaystyle \Omega ',\Omega _{0},\Omega _{1}} 2810:{\displaystyle d\pi (v_{i})={\overline {v}}_{i}} 1721:{\displaystyle f(\operatorname {Ad} _{g}x)=f(x)} 414:{\displaystyle f(\operatorname {Ad} _{g}x)=f(x)} 6489: 6271:The homomorphism for holomorphic vector bundles 5833:(they are sometimes called Chern roots.) Then 2860:is independent of a choice of connection. Let 6978:Bulletin of the American Mathematical Society 5897:is a smooth real vector bundle on a manifold 4300:under the Chern–Weil homomorphism defined by 8: 5470:is the curvature form of some connection on 224:(exactly the same argument works if we used 6784:Complex Manifolds Without Potential Theory 4430:is the image of this polynomial; that is, 3862:Example: Chern classes and Chern character 1234:{\textstyle \prod _{1}^{k}{\mathfrak {g}}} 6990: 6914: 6756: 6697: 6691: 6657: 6624: 6580: 6574: 6426: 6425: 6404: 6391: 6381: 6380: 6373: 6372: 6370: 6345: 6344: 6332: 6320: 6292: 6248: 6229: 6219: 6208: 6181: 6159: 6134: 6133: 6124: 6115: 6114: 6111: 6087: 6081: 6054: 6053: 6045: 6020: 6019: 6001: 5987: 5986: 5968: 5958: 5927: 5921: 5867: 5862: 5838: 5813: 5807: 5777: 5758: 5747: 5725: 5719: 5690: 5689: 5674: 5668: 5588: 5526: 5499: 5479: 5455: 5430: 5429: 5414: 5385: 5378: 5342: 5290: 5233: 5200: 5194: 5165: 5152: 5134: 5121: 5097: 5091: 5049: 5036: 5020: 5007: 4985: 4979: 4937: 4931: 4885: 4879: 4840: 4823: 4796: 4775: 4769: 4748: 4742: 4721: 4715: 4691: 4655: 4611: 4607: 4569: 4563: 4535: 4529: 4493: 4465: 4438: 4397: 4369: 4333: 4317: 4284: 4278: 4253: 4252: 4234: 4212: 4206: 4162: 4161: 4159: 4138: 4132: 4101: 4082: 4072: 4061: 4031: 4012: 3980: 3979: 3977: 3951: 3950: 3941: 3932: 3931: 3921: 3920: 3918: 3896: 3895: 3883: 3871: 3834: 3833: 3818: 3805: 3795: 3794: 3787: 3786: 3784: 3736: 3724: 3714: 3713: 3695: 3682: 3677: 3667: 3666: 3659: 3658: 3656: 3626: 3609: 3597: 3580: 3578: 3557: 3551: 3524: 3507: 3480: 3474: 3469: 3463: 3453:homotopy invariance of de Rham cohomology 3417: 3411: 3406: 3400: 3361: 3355: 3350: 3344: 3323: 3317: 3296: 3290: 3253: 3246: 3245: 3224: 3218: 3197: 3184: 3167: 3146: 3133: 3116: 3078: 3059: 3058: 3050: 3022: 3012: 3007: 2983: 2973: 2968: 2952: 2924: 2923: 2909: 2884: 2871: 2865: 2827: 2825: 2801: 2791: 2778: 2763: 2737: 2731: 2729: 2708: 2702: 2669: 2650: 2611: 2605: 2585: 2579: 2557: 2555: 2518: 2516: 2480: 2475: 2459: 2454: 2448: 2403: 2398: 2383: 2364: 2327: 2314: 2289: 2276: 2252: 2226: 2173: 2149: 2143: 2107: 2075: 2037: 2004: 1964: 1936: 1904: 1862: 1860: 1827: 1794: 1774: 1733: 1688: 1676: 1637: 1631: 1630: 1627: 1603: 1582: 1576: 1521: 1490: 1453: 1431: 1409: 1394: 1388: 1387: 1379: 1351: 1336: 1317: 1296: 1253: 1225: 1224: 1218: 1213: 1207: 1202:as a symmetric multilinear functional on 1180: 1179: 1177: 1135: 1111: 1086: 1076: 1075: 1068: 1067: 1059: 1024: 979: 973: 949: 932: 921: 886: 871: 852: 833: 820: 788: 778: 777: 759: 753: 745:can still be given in the de Rham sense: 719: 709: 708: 701: 700: 690: 689: 671: 665: 641: 631: 630: 623: 622: 620: 597: 551: 550: 535: 522: 512: 511: 504: 503: 501: 479: 478: 476: 471:, there is an associated homomorphism of 441: 440: 438: 381: 369: 333: 332: 325: 324: 322: 297: 287: 286: 279: 278: 276: 255: 254: 252: 232: 231: 229: 208: 207: 205: 182: 181: 179: 155: 154: 147: 146: 144: 121: 120: 118: 2849:{\displaystyle {\overline {f}}(\Omega )} 2540:{\displaystyle {\overline {f}}(\Omega )} 1884:{\displaystyle {\overline {f}}(\Omega )} 82:. It was developed in the late 1940s by 6942:Translations of Mathematical Monographs 6482: 4304:(or more precisely the frame bundle of 2893:{\displaystyle \omega _{0},\omega _{1}} 6533:: CS1 maint: archived copy as title ( 6526: 6717:{\displaystyle \nabla ^{E\otimes E'}} 6061:{\displaystyle E\otimes \mathbb {C} } 5700:{\displaystyle H^{*}(M,\mathbb {C} )} 3645:belong to the same cohomology class. 2099:satisfies the hypothesis of Lemma 2. 1095:{\displaystyle f\in \mathbb {C} ^{G}} 7: 6886:"Existence of universal connections" 6861:Foundations of Differential Geometry 5494:is nilpotent, it is a polynomial in 3066:{\displaystyle P\times \mathbb {R} } 1769:class of the form is independent of 1649:{\displaystyle {\mathfrak {S}}_{2k}} 961:{\displaystyle BG=\varinjlim B_{j}G} 6382: 6281:holomorphic (complex-)vector bundle 6119: 6116: 4811:is the block diagonal matrix with Ω 4163: 3981: 3936: 3933: 3922: 3796: 3668: 2751:{\displaystyle {\overline {v_{i}}}} 2511:is invariant. Thus, one can define 1984:{\displaystyle d\varphi =D\varphi } 1658:Lie algebra-valued forms#Operations 1632: 1591:{\displaystyle \epsilon _{\sigma }} 1389: 1226: 1181: 1077: 710: 632: 576:, where on the right cohomology is 513: 442: 334: 288: 209: 156: 122: 6694: 6654: 6621: 6577: 6451: 6294: 5501: 5481: 5457: 5382: 5162: 5118: 5094: 4934: 4882: 4842: 4798: 4745: 4710:is a direct sum of vector bundles 4693: 4657: 4608: 4186:of a smooth complex-vector bundle 3749: 3623: 3594: 3554: 3521: 3494: 3431: 3375: 3143: 3130: 3119: 2840: 2637: 2570: 2531: 2494: 2465: 2351: 2260: 2214:{\displaystyle d\pi (hv)=d\pi (v)} 2083: 2048: 2009: 1912: 1875: 1835: 1802: 1761:, it descends to a unique form on 1741: 1480: 1421: 1304: 1261: 1026: 849: 817: 25: 2900:be arbitrary connection forms on 2127:{\displaystyle \pi \colon P\to M} 4817:'s on the diagonal. Then, since 4422:is an invariant polynomial. The 1041:{\displaystyle \Omega =D\omega } 650:{\displaystyle \mathbb {C} ^{G}} 306:{\displaystyle \mathbb {C} ^{G}} 92:generalized Gauss–Bonnet theorem 7001:10.1090/S0273-0979-2013-01415-0 6894:American Journal of Mathematics 6771:Topics in Differential Geometry 5663:containing the cohomology ring 4171:{\displaystyle {\mathfrak {g}}} 4127:is the square root of -1. Then 3989:{\displaystyle {\mathfrak {g}}} 1598:is the sign of the permutation 1189:{\displaystyle {\mathfrak {g}}} 1156:{\displaystyle f(ax)=a^{k}f(x)} 615:, is isomorphic to the algebra 450:{\displaystyle {\mathfrak {g}}} 217:{\displaystyle {\mathfrak {g}}} 130:{\displaystyle {\mathfrak {g}}} 90:, in the wake of proofs of the 6614: 6597: 6457: 6454: 6448: 6442: 6439: 6430: 6416: 6397: 6388: 6377: 6349: 6341: 6241: 6235: 6138: 6130: 6024: 6010: 5991: 5977: 5955: 5945: 5939: 5933: 5852: 5846: 5786: 5764: 5737: 5731: 5694: 5680: 5640: 5634: 5625: 5619: 5607: 5595: 5582: 5576: 5564: 5558: 5546: 5534: 5434: 5420: 5404: 5401: 5371: 5362: 5356: 5350: 5307: 5296: 5283: 5277: 5265: 5254: 5245: 5239: 5223: 5206: 5055: 5042: 5026: 5013: 4997: 4991: 4956: 4919: 4904: 4867: 4858: 4828: 4631: 4587: 4581: 4575: 4505: 4499: 4477: 4471: 4449: 4443: 4409: 4403: 4381: 4375: 4257: 4243: 4224: 4218: 4094: 4088: 3955: 3947: 3900: 3892: 3838: 3824: 3811: 3802: 3791: 3752: 3746: 3728: 3718: 3704: 3688: 3674: 3663: 3632: 3619: 3603: 3590: 3530: 3517: 3501: 3490: 3438: 3427: 3382: 3371: 3272: 3260: 3257: 3236: 3104:{\displaystyle (x,s)\mapsto s} 3095: 3092: 3080: 3004: 2992: 2928: 2843: 2837: 2784: 2771: 2678: 2643: 2640: 2634: 2625: 2576: 2573: 2567: 2534: 2528: 2415: 2409: 2392: 2357: 2354: 2348: 2339: 2336: 2320: 2295: 2282: 2266: 2263: 2257: 2208: 2202: 2190: 2181: 2118: 2086: 2080: 2063:{\displaystyle Df(\Omega )=0.} 2051: 2045: 1915: 1909: 1878: 1872: 1838: 1832: 1805: 1799: 1744: 1738: 1715: 1709: 1700: 1681: 1542: 1539: 1534: 1525: 1509: 1494: 1483: 1468: 1463: 1457: 1441: 1435: 1424: 1418: 1366: 1357: 1345: 1310: 1307: 1301: 1264: 1258: 1150: 1144: 1125: 1116: 1083: 1072: 1014:, and let Ω be the associated 1002:Definition of the homomorphism 883: 880: 864: 845: 842: 826: 807: 782: 765: 716: 705: 694: 677: 638: 627: 555: 541: 528: 519: 508: 408: 402: 393: 374: 339: 329: 294: 283: 161: 151: 1: 4791:so that, in the matrix term, 4154:are invariant polynomials on 1052:exterior covariant derivative 6758:10.1016/0001-8708(73)90012-1 6686:. Now compute the square of 5822:{\displaystyle \lambda _{j}} 3741: 3614: 3585: 3512: 3485: 3422: 3366: 2832: 2796: 2743: 2620: 2591: 2562: 2523: 1867: 1855:descends to a (unique) form 1243:ring of polynomial functions 486:{\displaystyle \mathbb {C} } 345:{\displaystyle \mathbb {C} } 262:{\displaystyle \mathbb {C} } 239:{\displaystyle \mathbb {R} } 189:{\displaystyle \mathbb {C} } 167:{\displaystyle \mathbb {C} } 66:representing classes in the 6490:Kobayashi & Nomizu 1969 5889:Example: Pontrjagin classes 4757:{\displaystyle \Omega _{i}} 3566:{\displaystyle \Omega _{1}} 1895:; i.e., there is a form on 1618:in the symmetric group on 2 35:is a basic construction in 7055: 5659:Now suppose, in some ring 4640:{\displaystyle c_{t}(E)=,} 3968:its Lie algebra. For each 3162:be the curvature forms of 2092:{\displaystyle f(\Omega )} 2021:{\displaystyle D\Omega =0} 1921:{\displaystyle f(\Omega )} 1844:{\displaystyle f(\Omega )} 1811:{\displaystyle f(\Omega )} 1750:{\displaystyle f(\Omega )} 1270:{\displaystyle f(\Omega )} 657:of invariant polynomials: 315:subalgebra of fixed points 4273:is given as the image of 3998:characteristic polynomial 1997:Bianchi's second identity 1728:, then one can show that 3285:be the inclusions. Then 3045:is a smooth function on 2032:is a graded derivation, 1944:{\displaystyle \varphi } 1280:be the (scalar-valued) 2 741:(The cohomology ring of 6744:Advances in Mathematics 6300:{\displaystyle \Omega } 5507:{\displaystyle \Omega } 5487:{\displaystyle \Omega } 5463:{\displaystyle \Omega } 5077:complex projective line 4804:{\displaystyle \Omega } 4699:{\displaystyle \Omega } 4663:{\displaystyle \Omega } 2944:be the projection. Put 1782:{\displaystyle \omega } 1611:{\displaystyle \sigma } 1567:are tangent vectors to 1163:for any complex number 574:Chern–Weil homomorphism 33:Chern–Weil homomorphism 7039:Characteristic classes 6718: 6680: 6569:Proof: By definition, 6467: 6356: 6301: 6283:on a complex manifold 6261: 6224: 6145: 6100: 6099:{\displaystyle g_{2k}} 6062: 6031: 5879: 5823: 5793: 5763: 5701: 5650: 5508: 5488: 5464: 5441: 5317: 5180: 5062: 4963: 4805: 4785: 4764:the curvature form of 4758: 4731: 4700: 4664: 4641: 4545: 4515: 4416: 4294: 4264: 4172: 4148: 4114: 4077: 3996:, we can consider its 3990: 3962: 3907: 3845: 3767: 3639: 3567: 3537: 3445: 3389: 3333: 3306: 3279: 3207: 3156: 3105: 3067: 3032: 2938: 2894: 2850: 2811: 2752: 2718: 2688: 2541: 2501: 2434: 2238: 2215: 2162: 2161:{\displaystyle T_{u}P} 2134:be the projection and 2128: 2093: 2070:Finally, Lemma 1 says 2064: 2022: 1985: 1955:descends to a form on 1945: 1931:Lemma 2: If a form of 1922: 1885: 1845: 1812: 1783: 1751: 1722: 1650: 1612: 1592: 1549: 1271: 1235: 1223: 1190: 1157: 1096: 1042: 992: 991:{\displaystyle B_{j}G} 962: 907: 732: 651: 609: 562: 487: 451: 415: 346: 307: 263: 240: 218: 190: 174:denote the algebra of 168: 131: 96:characteristic classes 7034:Differential geometry 6823:Annals of Mathematics 6724:using Leibniz's rule. 6719: 6681: 6468: 6357: 6302: 6287:. The curvature form 6262: 6204: 6146: 6101: 6063: 6032: 5880: 5824: 5794: 5743: 5702: 5651: 5509: 5489: 5465: 5442: 5318: 5181: 5063: 4964: 4806: 4786: 4784:{\displaystyle E_{i}} 4759: 4732: 4730:{\displaystyle E_{i}} 4701: 4678:of the vector bundle 4665: 4642: 4546: 4544:{\displaystyle c_{j}} 4516: 4417: 4295: 4293:{\displaystyle f_{k}} 4265: 4173: 4149: 4147:{\displaystyle f_{k}} 4115: 4057: 3991: 3963: 3908: 3846: 3768: 3640: 3568: 3538: 3446: 3390: 3334: 3332:{\displaystyle i_{1}} 3307: 3305:{\displaystyle i_{0}} 3280: 3208: 3157: 3106: 3068: 3033: 2939: 2895: 2851: 2812: 2753: 2719: 2717:{\displaystyle v_{i}} 2689: 2542: 2502: 2435: 2239: 2237:{\displaystyle d\pi } 2216: 2163: 2138:be the projection of 2129: 2094: 2065: 2023: 1986: 1946: 1923: 1886: 1846: 1813: 1784: 1752: 1723: 1651: 1613: 1593: 1550: 1272: 1236: 1209: 1191: 1158: 1097: 1043: 993: 963: 908: 733: 652: 610: 563: 488: 452: 416: 347: 308: 264: 241: 219: 191: 169: 132: 105:be a real or complex 80:differential geometry 6852:Kobayashi, Shoshichi 6690: 6573: 6369: 6319: 6291: 6158: 6110: 6080: 6044: 5920: 5837: 5806: 5718: 5667: 5525: 5498: 5478: 5454: 5341: 5193: 5090: 4978: 4822: 4795: 4768: 4741: 4714: 4690: 4654: 4562: 4528: 4437: 4316: 4277: 4205: 4158: 4131: 4011: 3976: 3917: 3870: 3856:algebra homomorphism 3783: 3655: 3577: 3550: 3462: 3399: 3343: 3316: 3289: 3217: 3166: 3115: 3077: 3049: 2951: 2908: 2864: 2824: 2762: 2728: 2701: 2554: 2515: 2447: 2251: 2225: 2172: 2142: 2106: 2102:To see Lemma 2, let 2074: 2036: 2003: 1963: 1935: 1903: 1859: 1826: 1793: 1773: 1732: 1675: 1671:is invariant; i.e., 1626: 1602: 1575: 1295: 1252: 1206: 1176: 1110: 1058: 1023: 972: 920: 752: 664: 619: 596: 500: 475: 437: 368: 321: 275: 251: 228: 204: 178: 143: 117: 6973:Hopkins, Michael J. 3687: 3479: 3416: 3360: 2464: 1899:that pulls-back to 6916:10338.dmlcz/700905 6814:Chern, Shiing-Shen 6780:Chern, Shiing-Shen 6767:Chern, Shiing-Shen 6714: 6676: 6463: 6352: 6297: 6257: 6141: 6096: 6058: 6027: 5875: 5819: 5789: 5697: 5646: 5504: 5484: 5460: 5437: 5313: 5176: 5058: 4959: 4801: 4781: 4754: 4727: 4696: 4660: 4637: 4541: 4511: 4412: 4290: 4260: 4168: 4144: 4110: 3986: 3958: 3903: 3841: 3763: 3673: 3635: 3563: 3533: 3465: 3441: 3402: 3385: 3346: 3329: 3302: 3275: 3203: 3152: 3101: 3063: 3028: 2934: 2890: 2846: 2807: 2748: 2714: 2684: 2537: 2497: 2450: 2430: 2234: 2211: 2158: 2124: 2089: 2060: 2018: 1981: 1941: 1918: 1881: 1841: 1822:Lemma 1: The form 1808: 1779: 1767:de Rham cohomology 1747: 1718: 1646: 1608: 1588: 1545: 1404: 1267: 1231: 1186: 1153: 1092: 1038: 988: 958: 940: 903: 796: 728: 647: 608:{\displaystyle BG} 605: 578:de Rham cohomology 558: 483: 462:principal G-bundle 447: 411: 342: 303: 259: 236: 214: 186: 164: 127: 76:algebraic topology 68:de Rham cohomology 6878:Narasimhan, M. S. 6826:, Second Series, 6194: 5516:ring homomorphism 4954: 4902: 4856: 4424:total Chern class 4349: 4047: 3744: 3617: 3588: 3546:and the same for 3515: 3488: 3425: 3369: 2835: 2799: 2746: 2724:are any lifts of 2623: 2594: 2565: 2526: 2443:which is because 1870: 1375: 1373: 933: 789: 586:classifying space 84:Shiing-Shen Chern 49:principal bundles 37:Chern–Weil theory 18:Chern–Weil theory 16:(Redirected from 7046: 7020: 6994: 6969:Freed, Daniel S. 6956: 6935: 6918: 6890: 6872: 6846: 6800: 6774: 6761: 6760: 6725: 6723: 6721: 6720: 6715: 6713: 6712: 6711: 6685: 6683: 6682: 6677: 6675: 6667: 6666: 6665: 6643: 6629: 6628: 6613: 6596: 6595: 6594: 6567: 6561: 6546: 6540: 6538: 6532: 6524: 6522: 6521: 6515: 6509:. 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Then ch is a 5513: 5511: 5510: 5505: 5493: 5491: 5490: 5485: 5469: 5467: 5466: 5461: 5446: 5444: 5443: 5438: 5433: 5419: 5418: 5400: 5399: 5389: 5322: 5320: 5319: 5314: 5306: 5295: 5294: 5264: 5238: 5237: 5222: 5205: 5204: 5186:, we also have: 5185: 5183: 5182: 5177: 5175: 5174: 5173: 5157: 5156: 5144: 5143: 5142: 5126: 5125: 5113: 5112: 5111: 5067: 5065: 5064: 5059: 5054: 5053: 5041: 5040: 5025: 5024: 5012: 5011: 4990: 4989: 4970: 4968: 4966: 4965: 4960: 4955: 4953: 4942: 4941: 4932: 4903: 4901: 4890: 4889: 4880: 4857: 4855: 4841: 4810: 4808: 4807: 4802: 4790: 4788: 4787: 4782: 4780: 4779: 4763: 4761: 4760: 4755: 4753: 4752: 4736: 4734: 4733: 4728: 4726: 4725: 4705: 4703: 4702: 4697: 4672:curvature 2-form 4669: 4667: 4666: 4661: 4646: 4644: 4643: 4638: 4630: 4626: 4625: 4615: 4574: 4573: 4550: 4548: 4547: 4542: 4540: 4539: 4520: 4518: 4517: 4512: 4498: 4497: 4470: 4469: 4421: 4419: 4418: 4413: 4402: 4401: 4374: 4373: 4355: 4351: 4350: 4348: 4334: 4299: 4297: 4296: 4291: 4289: 4288: 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Index

Chern–Weil theory
mathematics
topological
vector bundles
principal bundles
smooth manifold
connections
curvature
de Rham cohomology
algebraic topology
differential geometry
Shiing-Shen Chern
André Weil
generalized Gauss–Bonnet theorem
characteristic classes
Lie group
Lie algebra
polynomials
subalgebra of fixed points
adjoint action
principal G-bundle
de Rham cohomology
classifying space
connection form
curvature form
exterior covariant derivative
ring of polynomial functions
Lie algebra-valued forms#Operations
Pfaffian
closed form

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