Chow guruhi - Chow group

Yilda algebraik geometriya, Chow guruhlari (nomi bilan Vey-Liang Chou tomonidan Klod Chevalley  (1958 )) ning algebraik xilma har qanday narsadan maydon ning algebro-geometrik analoglari homologiya a topologik makon. Chow guruhining elementlari subvaritlardan tashkil topgan (shunday deb ataladi) algebraik tsikllar ) subkomplekslardan soddalashtirilgan yoki uyali gomologik guruhlar qanday shakllanishiga o'xshash tarzda. Turli xil bo'lganda silliq, Chow guruhlarini kohomologiya guruhlari sifatida talqin qilish mumkin (taqqoslang Puankare ikkilik ) va ko'paytmasiga ega kesishish mahsuloti. Chow guruhlari algebraik xilma haqida boy ma'lumotlarga ega va umuman olganda ularni hisoblash qiyin.

Ratsional ekvivalentlik va Chow guruhlari

Quyidagilar uchun a ni aniqlang xilma-xillik maydon ustida bo'lish ajralmas sxema ning cheklangan tip ustida . Har qanday sxema uchun cheklangan turdagi , an algebraik tsikl kuni cheklangan degan ma'noni anglatadi chiziqli birikma ning pastki navlari bilan tamsayı koeffitsientlar. (Bu erda va pastda, pastki navlarning yopilishi tushuniladi , agar boshqacha ko'rsatilmagan bo'lsa.) a tabiiy son , guruh ning o'lchovli tsikllar (yoki -tsikllar, qisqasi) bo'yicha bo'ladi bepul abeliya guruhi to'plamida -ning o'lchovli kichik navlari .

Turli xillik uchun o'lchov va har qanday ratsional funktsiya kuni bir xil nolga teng emas bo'luvchi ning bo'ladi - velosiped

bu erda summa hamma narsadan oshib ketadi - o'lchovli kichik navlar ning va butun son yo'qolish tartibini bildiradi birga . (Shunday qilib agar salbiy bo'lsa bo'ylab qutb bor .) Yo'qolish tartibining ta'rifi biroz ehtiyotkorlik talab qiladi yakka.[1]

Sxema uchun cheklangan turdagi , guruhi - velosipedlar oqilona nolga teng ning kichik guruhidir tsikllar tomonidan hosil qilingan Barcha uchun - o'lchovli kichik navlar ning va nolga teng bo'lmagan barcha ratsional funktsiyalar kuni . The Chow guruhi ning - o'lchovli tsikllar yoqilgan bo'ladi kvant guruhi ning ratsional ravishda nolga teng tsikllarning kichik guruhi tomonidan. Ba'zan kishi yozadi subvariety klassi uchun Chow guruhida va agar ikkita kichik nav bo'lsa va bor , keyin va deb aytilgan oqilona teng.

Masalan, qachon turli xil o'lchovdir , Chow guruhi bo'ladi bo'linuvchi sinf guruhi ning . Qachon silliq , bu izomorfik Picard guruhi ning chiziqli to'plamlar kuni .

Ratsional ekvivalentlikka misollar

Proektsion makondagi ratsional ekvivalentlik

Gipersurfalar tomonidan aniqlangan ratsional ekvivalent tsikllarni proektsion fazoda qurish oson, chunki ularning hammasi bir xil vektor to'plamining yo'qolib borayotgan joylari sifatida tuzilishi mumkin. Masalan, darajadagi ikkita bir hil polinom berilgan , shuning uchun , biz yo'qolib borayotgan joy sifatida belgilangan gipersurfalar oilasini qurishimiz mumkin . Sxematik ravishda, buni quyidagicha qurish mumkin

proektsiyadan foydalanib biz tolani bir nuqtada ko'rishimiz mumkin tomonidan belgilangan proektsion gipersurfiyadir . Bu darajadan har bir yuqori sirt sathining tsikli sinfi ekanligini ko'rsatish uchun foydalanish mumkin ga ratsional ravishda tengdir , beri ratsional ekvivalentlikni o'rnatish uchun ishlatilishi mumkin. E'tibor bering bu va uning ko'pligi bor , bu uning tsikl sinfining koeffitsienti.

Egri chiziqdagi tsikllarning ratsional ekvivalenti

Agar biz chiziqli to'plamlarni olsak silliq proektsion egri chiziq , keyin ikkala chiziqli to'plamlarning umumiy qismining yo'qolib borayotgan joylari ekvivalent bo'lmagan tsikl sinflarini belgilaydi . Buning sababi silliq navlar uchun, shuning uchun va tengsiz sinflarni aniqlang.

Chou uzuk

Sxema qachon maydon ustida silliq , Chow guruhlari a uzuk, nafaqat darajalangan abeliya guruhi. Ya'ni, qachon silliq , aniqlang ning Chow guruhi bo'lish kod o'lchovi - tsikllar yoniq . (Qachon turli xil o'lchovdir , bu shunchaki shuni anglatadi .) Keyin guruhlar kommutativni hosil qilish gradusli uzuk mahsulot bilan:

Mahsulot kesishgan algebraik tsikllardan kelib chiqadi. Masalan, agar va ning silliq kichik navlari kod o'lchovi va navbati bilan va agar bo'lsa va kesishmoq ko'ndalangiga, keyin mahsulot yilda kesishmaning kamaytirilmaydigan tarkibiy qismlarining yig'indisi , ularning barchasi kodimensiyaga ega .

Umuman olganda, turli holatlarda, kesishish nazariyasi mahsulotni ifodalovchi aniq tsiklni tuzadi Chou halqasida. Masalan, agar va bir-birini to'ldiruvchi o'lchovning kichik navlari (ularning o'lchovlari ) uning kesishishi nol o'lchovga ega, keyin deb nomlangan koeffitsientlar bilan kesishish nuqtalarining yig'indisiga teng kesishish raqamlari. Har qanday kichik navlar uchun va silliq sxemadan ustida , chorrahaning o'lchamlari haqida hech qanday taxmin qilmasdan, Uilyam Fulton va Robert Makferson kesishish nazariyasi Chow guruhlarining kanonik elementini tuzadi Chou guruhlaridagi ularning obrazi mahsulotdir .[2]

Misollar

Proektiv maydon

Chow halqasi proektsion maydon har qanday maydon ustida uzuk

qayerda - giperplane sinfi (bitta chiziqli funktsiyaning nol joyi). Bundan tashqari, har qanday subvariety ning daraja va kodimensiya proektsion kosmosda oqilona tengdir . Shundan kelib chiqadiki, har qanday ikkita kichik nav uchun va bir-birini to'ldiruvchi o'lchov va darajalar , o'z navbatida Chow halqasidagi ularning mahsuloti shunchaki

qayerda a sinfidir -ratsional nuqta . Masalan, agar va ko'ndalang kesishadi, bundan kelib chiqadiki darajaning nol tsikli . Agar asosiy maydon bo'lsa bu algebraik yopiq, bu aniq borligini anglatadi kesishish nuqtalari; bu versiyasi Bezut teoremasi, ning klassik natijasi sonli geometriya.

Paketning proektsion formulasi

Vektorli to'plam berilgan daraja silliq to'g'ri sxema bo'yicha dala ustida, Choning halqasi bog'liq proektsion to'plam ning Chow rishtasi yordamida hisoblash mumkin va Chern sinflari . Agar biz ruxsat bersak va Chern sinflari , keyin halqalarning izomorfizmi mavjud

Xirzebrux sirtlari

Masalan, a ning Chow halqasi Xirzebrux yuzasi proektiv paket formulasi yordamida osongina hisoblash mumkin. Eslatib o'tamiz ustida . Ushbu vektor to'plamining yagona ahamiyatsiz Chern klassi . Bu Chow halqasi izomorfik ekanligini anglatadi

Izohlar

Boshqa algebraik navlar uchun Chow guruhlari yanada boy xulq-atvorga ega bo'lishi mumkin. Masalan, ruxsat bering bo'lish elliptik egri chiziq maydon ustida . Keyin nol davrlarning Chow guruhi yoqiladi ga mos keladi aniq ketma-ketlik

Shunday qilib elliptik egri chiziqning Chou guruhi guruh bilan chambarchas bog'liqdir ning -ratsional fikrlar ning . Qachon a raqam maydoni, deyiladi Mordell-Vayl guruhi ning va sonlar nazariyasining eng chuqur muammolari bu guruhni tushunishga urinishlardir. Qachon murakkab sonlar, elliptik egri chiziqning misoli Chow guruhlari bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi sanoqsiz abeliy guruhlari.

Funktsionallik

Uchun to'g'ri morfizm sxemalar tugadi bor oldinga siljigan homomorfizm har bir butun son uchun . Masalan, a uchun to'g'ri sxema ustida , bu homomorfizmni beradi , bu yopiq nuqtani oladi uning darajasiga qadar . (Yopiq nuqta shaklga ega cheklangan kengaytma maydoni uchun ning va uning darajasi bu degani daraja maydonning ustida .)

Uchun tekis morfizm sxemalar tugadi o'lchamdagi tolalar bilan (ehtimol bo'sh), a mavjud homomorfizm .

Chow guruhlari uchun asosiy hisoblash vositasi bu lokalizatsiya ketma-ketligi, quyidagicha. Sxema uchun maydon ustida va yopiq pastki qism ning , bor aniq ketma-ketlik

bu erda birinchi homomorfizm - to'g'ri morfizm bilan bog'liq bo'lgan surishtiruvchi , ikkinchi gomomorfizm esa tekis morfizmga nisbatan orqaga tortilishdir .[3] Lokalizatsiya ketma-ketligini Chow guruhlarini umumlashtirish yordamida chapga uzaytirish mumkin, (Borel-Mur) motivatsion homologiya deb nomlanuvchi guruhlar yuqori chow guruhlari.[4]

Har qanday morfizm uchun silliq sxemalar , orqaga tortish homomorfizmi mavjud , bu aslida halqali homomorfizmdir .

Yassi orqaga tortish misollari

Shuni esda tutingki, noan'anaviy namunalarni zarba yordamida qurish mumkin; masalan, kelib chiqishi portlashini olsak u holda kelib chiqishi bo'yicha tola izomorfik bo'ladi .

Egri chiziqlarning tarvaqaylab qo'yilgan qoplamalari

Egri chiziqlarning tarvaqaylab qo'yilishini ko'rib chiqing

Chunki morfizm har doim o'zgarib turadi biz faktorizatsiyani olamiz

qaerda biri . Bu shuni anglatadiki, fikrlar ko'pliklarga ega navbati bilan. Nuqtaning tekis orqaga tortilishi keyin

Yassi navlari oilasi

Turlarning tekis oilasini ko'rib chiqing

va subvariety . Keyinchalik, kartezyen kvadratidan foydalanib

ning tasvirini ko'rayapmiz ning subvarietyidir . Shuning uchun bizda

Velosiped xaritalari

Bir nechta gomomorfizmlar mavjud tsikl xaritalari) Chow guruhlaridan ko'proq hisoblanadigan nazariyalarga.

Birinchidan, sxema uchun X murakkab sonlar ustida Chow guruhlaridan to gomomorfizm mavjud Borel-Mur homologiyasi:[5]

2 faktor paydo bo'ladi, chunki menning o'lchovli kichikligi X haqiqiy o'lchovga ega 2men. Qachon X murakkab raqamlar bo'yicha silliq, ushbu tsikl xaritasi yordamida qayta yozish mumkin Puankare ikkilik homomorfizm sifatida

Ushbu holatda (X silliq C), bu homomorfizmlar Chou halqasidan kohomologik halqaga qadar halqa homomorfizmini hosil qiladi. Intuitiv ravishda, buning sababi shundaki, Chou halqasidagi va kohomologik halqadagi mahsulotlar tsikllarning kesishishini tavsiflaydi.

Yumshoq kompleks uchun proektiv xilma, yanada boy nazariya orqali Chou halqasidan oddiy kohomologik omillarga tsikl xaritasi, Deligne kohomologiyasi.[6] Bunga quyidagilar kiradi Abel-Jakobi xaritasi gomologik jihatdan nolga teng tsikllardan oraliq Jacobian. The eksponensial ketma-ketlik buni ko'rsatadi CH1(X) Deligne kohomologiyasiga izomorfik xaritalarni qo'shadi, ammo bu bajarilmaydi CHj(X) bilan j > 1.

Sxema uchun X o'zboshimchalik bilan maydon ustida k, Chou guruhlaridan (Borel-Mur) o'xshash tsikl xaritasi mavjud. etale homologiyasi. Qachon X silliq k, bu homomorfizmni Chou halqasidan etale kohomologiyasigacha bo'lgan halqa homomorfizmi bilan aniqlash mumkin.[7]

K-nazariyasi bilan bog'liqligi

An (algebraik) vektor to'plami E silliq sxema bo'yicha X maydon ustida bor Chern sinflari vmen(E) ichida CHmen(X), topologiyada bo'lgani kabi bir xil rasmiy xususiyatlarga ega.[8] Chern sinflari vektor to'plamlari va Chow guruhlari o'rtasida yaqin aloqani o'rnatadi. Ya'ni, ruxsat bering K0(X) bo'lishi Grothendieck guruhi vektor to'plamlari yoniq X. Ning bir qismi sifatida Grothendiek-Riemann-Roch teoremasi, Grothendieck ekanligini ko'rsatdi Chern xarakteri izomorfizm beradi

Ushbu izomorfizm boshqalarga nisbatan oqilona ekvivalentlikning muhimligini ko'rsatadi yetarli ekvivalentlik munosabati algebraik tsikllarda.

Gumonlar

Algebraik geometriya va sonlar nazariyasidagi ba'zi bir chuqur taxminlar Chou guruhlarini tushunishga urinishlardir. Masalan:

  • The Mordell - Vayl teoremasi divizor sinf guruhi degan ma'noni anglatadi CHn-1(X) har qanday nav uchun yakuniy hosil bo'ladi X o'lchov n raqam maydonida. Barcha Chow guruhlari sonli maydon bo'yicha har bir nav uchun yakuniy ravishda tuziladimi, bu ochiq muammo. The BlochKato gumon yoqilgan L funktsiyalarining qiymatlari ushbu guruhlar oxirigacha hosil bo'lishini taxmin qiladi. Bundan tashqari, modulli gomologik ekvivalentlik tsikllari guruhining darajasi, shuningdek, gomologik jihatdan nolga teng tsikllar guruhining darajasi, berilgan navning L funktsiyasining ma'lum tamsayı nuqtalarida yo'qolish tartibiga teng bo'lishi kerak. Ushbu darajalarning yakuniyligi quyidagilardan kelib chiqadi Bass gumoni algebraik K-nazariyasida.
  • Yumshoq murakkab proektsion xilma uchun X, Hodge taxmin tasvirni bashorat qiladi (tensorlangan mantiqiy asoslar bilan Q) tsikl xaritasini Chow guruhlaridan singul kohomologiyasiga qadar. Cheklangan hosil bo'lgan maydon bo'ylab tekis proektsion xilma uchun (masalan, a cheklangan maydon yoki raqam maydoni), the Tate gumoni tasvirni bashorat qiladi (bilan tensorlangan Ql) Chow guruhlaridan tsikl xaritasini l-adik kohomologiya.
  • Yumshoq proektsion xilma uchun X har qanday maydonda BlochBeylinson gipoteza Chow guruhlarida filtratsiyani bashorat qiladi X (ratsionallik bilan tensorlangan) kuchli xususiyatlarga ega.[9] Gipoteza singular yoki etale kohomologiyasi o'rtasida chambarchas bog'liqlikni anglatadi X va Chow guruhlari X.
Masalan, ruxsat bering X silliq murakkab proektsion sirt bo'ling. Nol davrlarining Chow guruhi yoqilgan X homomorfizm darajasi bo'yicha butun sonlarga xaritalar; ruxsat bering K yadro bo'ling. Agar geometrik tur h0(X, Ω2) nolga teng emas, Mumford buni ko'rsatdi K "cheksiz o'lchovli" (nol tsiklli har qanday cheklangan o'lchovli oilaning tasviri emas) X).[10] Bloch-Beylinson gumoni qoniqarli suhbatni anglatadi. Blokning gipotezasi nol tsikllarda: silliq murakkab proektsion sirt uchun X geometrik jins nol bilan, K cheklangan o'lchovli bo'lishi kerak; aniqrog'i, izomorfik jihatdan ning murakkab nuqtalari guruhiga mos kelishi kerak Alban navlari ning X.[11]

Variantlar

Bivariant nazariyasi

Fulton va MacPherson "Chow uzukni" ni aniqlab, yakka navlarga kengaytirdi.operatsion Chou uzuk "va umuman olganda sxemalarning har qanday morfizmi bilan bog'liq bivariant nazariya.[12] Bivariant nazariyasi kovariant va ziddiyatli juftlikdir funktsiyalar xaritaga tayinlangan a guruh va a uzuk navbati bilan. U a kohomologiya nazariyasi, bu bo'shliqqa halqa tayinlaydigan qarama-qarshi funktsiya, ya'ni a kogomologik halqa. "Bivariant" nomi nazariya kovariant va qarama-qarshi funktsiyalarni o'z ichiga olganligini anglatadi.[13]

Bu ma'lum ma'noda Chou halqasining yakka navlarga qadar kengaytirilishi; kabi boshqa nazariyalar motivatsion kohomologiya operatsion Chou halqasiga xarita.[14]

Boshqa variantlar

Arifmetik Chow guruhlari Chow guruhlarining birlashishi Q komponentlarni kodlash bilan birga Arakelov - nazariy ma'lumot, ya'ni differentsial shakllar bog'liq bo'lgan murakkab manifoldda.

Maydon bo'yicha cheklangan turdagi sxemalar guruhlari nazariyasi osongina kengayadi algebraik bo'shliqlar. Ushbu kengaytmaning asosiy afzalligi shundaki, ikkinchi toifadagi kvotentsiyalarni tuzish osonroq va shu sababli ko'rib chiqish tabiiydir ekvariant Chow guruhlari algebraik bo'shliqlar. Keyinchalik dahshatli kengaytma - bu Chow guruhi, faqat ba'zi bir maxsus holatlarda qurilgan va ayniqsa a ma'nosini anglash uchun zarur bo'lgan virtual fundamental sinf.

Tarix

Bo'luvchilarning ratsional ekvivalenti (ma'lum chiziqli ekvivalentlik ) 19-asr davomida turli shakllarda o'rganilib, ideal sinf guruhi sonlar nazariyasida va Jacobian xilma-xilligi algebraik egri chiziqlar nazariyasida. Yuqori darajali tsikllar uchun ratsional ekvivalentlik joriy etildi Franchesko Severi 1930-yillarda. 1956 yilda, Vey-Liang Chou yordamida kesishuv mahsuloti silliq kvazi proektsion xilma uchun modulli ratsional ekvivalentlik tsikllarida aniq belgilanganligiga ta'sirchan dalil keltirdi. Chou harakatlanuvchi lemma. 1970-yillardan boshlab, Fulton va MacPherson iloji boricha singular navlar bilan ishlaydigan Chow guruhlari uchun hozirgi standart asosni yaratdi. Ularning nazariyasiga ko'ra silliq navlar uchun kesishish mahsuloti tomonidan qurilgan normal konusga deformatsiya.[15]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

Iqtiboslar

  1. ^ Fulton. Kesishmalar nazariyasi, 1.2-bo'lim va A.3-ilova.
  2. ^ Fulton, Kesishmalar nazariyasi, 8.1-bo'lim.
  3. ^ Fulton, Kesishmalar nazariyasi, taklif 1.8.
  4. ^ Bloch, algebraik tsikllar va undan yuqori K-guruhlar; Voevodskiy, maydon bo'yicha motivlarning uchburchak toifalari, 2.2 bo'lim va 4.2.9 taklif.
  5. ^ Fulton, Kesishmalar nazariyasi, 19.1-bo'lim
  6. ^ Voisin, Xod nazariyasi va kompleks algebraik geometriya, 1-jild, 12.3.3-qism; 2-jild, 9.24-teorema.
  7. ^ Deligne, Cohomologie Etale (SGA 4 1/2), Expose 4.
  8. ^ Fulton, Kesishmalar nazariyasi, 3.2 bo'lim va 8.3.3-misol.
  9. ^ Voisin, Xod nazariyasi va kompleks algebraik geometriya, 2-j., Taxmin 11.21.
  10. ^ Voisin, Xod nazariyasi va kompleks algebraik geometriya, 2-j., Teorema 10.1.
  11. ^ Voisin, Xod nazariyasi va kompleks algebraik geometriya, 2-j., Ch. 11.
  12. ^ Fulton, Kesishmalar nazariyasi, 17-bob.
  13. ^ Fulton, Uilyam; MacPherson, Robert (1981). Singular makonlarni o'rganish uchun kategorik asos. Amerika matematik jamiyati. ISBN  9780821822432.
  14. ^ B. Totaro, Chow guruhlari, Chow kohomologiyasi va chiziqli navlari
  15. ^ Fulton, Kesishmalar nazariyasi, 5, 6, 8-boblar.

Kirish

  • Eyzenbud, Devid; Xarris, Djo, 3264 va bularning barchasi: algebraik geometriyaning ikkinchi kursi

Ilg'or