Ґратка — вільна абелева група скінченного рангу із симетричною білінійною формою .
Ґратку можна також розглядати як підгрупу в дійсному векторному просторі із симетричною білінійною формою.
Число називається розмірністю ґратки, це розмірність відповідного дійсного векторного простору; це те саме, що й ранг -модуля, або число твірних вільної групи .
Ґратка називається цілою, якщо форма набуває тільки цілочисельних значень.
Норма елемента ґратки визначається як .
Ґратка називається додатно визначеною або лоренцевою, і так далі, якщо таким є її векторний простір. Зокрема:
Ґратка є додатновизначеною, якщо норма всіх ненульових елементів додатна.
Сигнатура ґратки визначається як сигнатура форми на векторному просторі.
Визначник ґратки — це визначник матриці Грама її базису.
Ґратка називається унімодулярною, якщо її визначник дорівнює .
Унімодулярна ґратка називається парною, якщо всі норми її елементів парні.
Друга група когомологій замкнутих однозв'язних орієнтованих топологічних чотиривимірних многовидів є унімодулярною ґраткою. Михайло Фрідман показав, що ця ґратка практично визначає многовид: існує єдиний многовид для кожної парної унімодулярної ґратки, і рівно по два для кожної непарної унімодулярної ґратки.
Зокрема, для нульової форми це приводить до гіпотези Пуанкаре для 4-вимірних топологічних многовидів.
Теорема Дональдсона свідчить, що якщо многовид є гладким і його ґратка додатно визначена, то вона повинна бути сумою копій .
Зокрема, що більшість із цих многовидів не має гладкої структури.
Література
Bacher, Roland; Venkov, Boris (2001), Réseaux entiers unimodulaires sans racine en dimension 27 et 28 [Unimodular integral lattices without roots in dimensions 27 and 28], у Martinet, Jacques (ред.), Réseaux euclidiens, designs sphériques et formes modulaires [Euclidean lattices, spherical designs and modular forms], Monogr. Enseign. Math. (фр.), т. 37, Geneva: L'Enseignement Mathématique, с. 212—267, ISBN2-940264-02-3, MR1878751, Zbl1139.11319, архів оригіналу за 28 вересня 2007
Conway, J.H.; Sloane, N.J.A. (1999), Sphere packings, lattices and groups, Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften, т. 290, With contributions by Bannai, E.; Borcherds, R.E.; Leech, J.; Norton, S.P.; Odlyzko, A.M.; Parker, R.A.; Queen, L.; Venkov, B.B. (вид. Third), New York, NY: Springer-Verlag, ISBN0-387-98585-9, MR0662447, Zbl0915.52003