昨晚看到某群群友分享了大炮打蚊子做法。我也想試一下(
首先我們知道 \mathbb{Q} 可以看做 \\\mathbb{Z}\stackrel{1}{\longrightarrow}\mathbb{Z}\stackrel{2}{\longrightarrow}\mathbb{Z}\stackrel{3}{\longrightarrow}\mathbb{Z}\rightarrow\cdots\mathbb{Z}\stackrel{n}{\longrightarrow}\cdots
的direct limit,其中 n 代表對映 q\mapsto nq .
考慮 f_n:\mathbb{S}^1\to\mathbb{S}^1:e^{\sqrt{-1}\theta}\mapsto e^{\sqrt{-1} n\theta} ,從 \\\mathbb{S}^1\stackrel{f_1}{\longrightarrow}\mathbb{S}^1\stackrel{f_2}{\longrightarrow}\mathbb{S}^1\stackrel{f_3}{\longrightarrow}\mathbb{S}^1\rightarrow\cdots\mathbb{S}^1\stackrel{f_n}{\longrightarrow}\cdots
構造mapping telescope,得到一個CW復形 X ,註意到它的萬有復疊是 \\\mathbb{R}\stackrel{1}{\longrightarrow}\mathbb{R}\stackrel{2}{\longrightarrow}\mathbb{R}\stackrel{3}{\longrightarrow}\mathbb{R}\rightarrow\cdots\mathbb{R}\stackrel{n}{\longrightarrow}\cdots
的mapping telescope,它是可縮的。並且 \pi_1(X)=H_1(X;\mathbb{Z})=\mathbb{Q} ,因此事實上 X=K(\mathbb{Q},1) .
如果 \mathbb{Q} 是有限生成的,那麽我們有 \mathbb{Q}\cong \mathbb{Z}^{\oplus m} 對某一 m\in\mathbb{N} 成立,因此又有 K(\mathbb{Q},1)=\mathbb{T}^m=(\mathbb{S}^1)^m .
由於所有 K(\mathbb{Q},1) 都同倫等價,我們知道 X\simeq \mathbb{T}^m . 於是 H_\ast(X;\mathbb{Z})\cong H_\ast(\mathbb{T}^m;\mathbb{Z}) .
但 H_m(X;\mathbb{Z})=\lim_{\longrightarrow}H_m(\mathbb{S}^1;\mathbb{Z})=\begin{cases}0&m>1\\\mathbb{Q}&m=1\end{cases} , H_m(\mathbb{T}^m;\mathbb{Z})=\mathbb{Z} .
因此 m=1 且 \mathbb{Q}\cong\mathbb{Z} . 設 \mathbb{Q}=\langle \frac{p}{q}\rangle, (p,q)=1 ,則 \frac{1}{p}\notin\mathbb{Q} ,矛盾。