Aproximações da diagonal e anéis de cohomologia dos grupos fundamentais das superfícies, de fibrados do toro e de certos grupos virtualmente cíclicos

• Main Author: Sergio Tadao Martins
• Other Authors: Daciberg Lima Goncalves
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2012
• Subjects: aproximação da diagonal; cohomologia de grupos; fibrados do toro; grupos fundamentais das superfícies; grupos virtualmente cíclicos.; resoluções livres; cohomology of groups; diagonal approximationm; free resolutions; fundamental groups of surfaces; torus bundles; virtually cyclic groups.
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45131/tde-25022013-105446/

Dado um grupo G, a definição dos grupos de cohomologia com coeficientes em um ZG-módulo M podem ser dadas usando as técnicas usuais da Álgebra Homológica, que garantem a existência de resoluções projetivas P de Z como um ZG-módulo trivial, a equivalência entre resoluções distintas etc. Podemos também construir o produto cup em cohomologia, cuja definição depende de uma aproximação da diagonal para a resolução projetiva P. Entretanto, o cálculo explicito de tais resoluções e dos grupos de cohomologia pode ser bastante difícil na prática, e ainda mais difícil a obtenção de uma aproximação da diagonal. Nesta tese, obteremos resoluções livres e aproximações da diagonal para os grupos fundamentais das superfícies que são espaços K(G,1) e também para o grupo fundamental de fibrados do toro com base S^1, bem como a estrutura de anel de cohomologia de tais grupos. Ainda, para certos grupos virtualmente cíclicos G, obteremos o anel de cohomologia calculando diretamente uma resolução livre e uma aproximação da diagonal, ou então usando a sequência espectral de Lyndon-Hochschild-Serre. A motivação para o estudo da primeira família de grupos vem do fato de representarem variedades de dimensão 2 e 3, e da segunda família por ser constituída de grupos que atuam em esferas de homotopia. === Given a group G, a definition for its cohomology groups with coefficients in a given ZG-module M can be given using the standard techniques of Homological Algebra, that ensure the existence of projective resolutions P of Z as a trivial ZG-module, the equivalence between two such resolutions etc . We can also construct the cup product, whose definition depends on a diagonal approximation for a given projective resolution P. However, the explicit computation of such resolutions and of the cohomology groups may be very hard in practice, and even worse may be the task of constructing a diagonal approximation. In this thesis, we obtain free resolutions and diagonal approximations for the fundamental groups of surfaces that are K(G,1) spaces and for the fundamental group of the torus bundle with the circle as the base space, as well as the structure of the cohomology ring of these groups. Also, for some virtually cyclic groups, we obtain the cohomology ring by an explicit computation of a free resolution and a diagonal approximation, or by the Lyndon-Hochschild-Serre spectral sequence. The motivation for the study of the first family of groups comes from the fact that such groups represent manifolds of dimension 2 and 3, and the groups of the second family act on homotopy spheres.