Структура Ходжа

редактировать
Алгебраическая структура

В математике - структура Ходжа, названная в честь W. В.Д. Ходжа, представляет собой алгебраическую структуру на уровне линейной алгебры, аналогичную той, которую теория Ходжа дает группам когомологий гладкой и компактное кэлерово многообразие. Структуры Ходжа были обобщены для всех сложных разновидностей (даже если они единичные и неполные ) в форме смешанных структур Ходжа, определенных как Пьер Делинь (1970). Вариант структуры Ходжа - это семейство структур Ходжа, параметризованное многообразием, впервые изученное Филиппом Гриффитсом (1968). Все эти концепции были далее обобщены на смешанные модули Ходжа над комплексными многообразиями Морихико Сайто (1989).

Содержание
  • 1 Структуры Ходжа
    • 1.1 Определение структур Ходжа
    • 1.2 Структура A-Ходжа
  • 2 Смешанные структуры Ходжа
    • 2.1 Пример кривых
    • 2.2 Определение смешанной структуры Ходжа
    • 2.3 Смешанная структура Ходжа в когомологиях (теорема Делиня)
  • 3 Примеры
  • 4 Приложения
  • 5 Вариация структуры Ходжа
  • 6 Модули Ходжа
  • 7 См. Также
  • 8 Примечания
  • 9 Вводные ссылки
  • 10 Обзорные статьи
  • 11 Ссылки
Структуры Ходжа

Определение структур Ходжа

Чистая структура Ходжа с целым весом n состоит из абелевой группы HZ {\ displaystyle H _ {\ mathbb {Z}}}{\displaystyle H_{\mathbb {Z} }}и разложение его комплексификации H в прямую сумму комплексных подпространств H p, q {\ displaystyle H ^ {p, q }}{\displaystyle H^{p,q}}, где p + q = n {\ displaystyle p + q = n}p+q=n, со свойством комплексного сопряжения H p, q { \ Displaystyle H ^ {p, q}}{\displaystyle H^{p,q}}равно H q, p {\ displaystyle H ^ {q, p}}{\displaystyle H^{q,p}}:

H: = HZ ⊗ ZC = ⨁ p + q знак равно N ЧАС п, q, {\ Displaystyle H: = H _ {\ mathbb {Z}} \ otimes _ {\ mathbb {Z}} \ mathbb {C} = \ bigoplus \ nolimits _ {p + q = n} H ^ {p, q},}{\displaystyle H:=H_{\mathbb {Z} }\otimes _{\mathbb {Z} }\mathbb {C} =\bigoplus \nolimits _{p+q=n}H^{p,q},}
H p, q ¯ = H q, p. {\ displaystyle {\ overline {H ^ {p, q}}} = H ^ {q, p}.}{\overline {H^{p,q}}}=H^{q,p}.

Эквивалентное определение получается заменой разложения H в прямую сумму на фильтрацию Ходжа, конечная убывающая фильтрация H комплексными подпространствами F p H (p ∈ Z), {\ displaystyle F ^ {p} H (p \ in \ mathbb {Z}), }{\displaystyle F^{p}H(p\in \mathbb {Z}),}при условии

∀ p, q: p + q = n + 1, F p H ∩ F q H ¯ = 0 и F p H ⊕ F q H ¯ = H. {\ displaystyle \ forall p, q \: \ p + q = n + 1, \ qquad F ^ {p} H \ cap {\ overline {F ^ {q} H}} = 0 \ quad {\ text {и }} \ quad F ^ {p} H \ oplus {\ overline {F ^ {q} H}} = H.}{\displaystyle \forall p,q\ :\ p+q=n+1,\qquad F^{p}H\cap {\overline {F^{q}H}}=0\quad {\text{and}}\quad F^{p}H\oplus {\overline {F^{q}H}}=H.}

Соотношение между этими двумя описаниями дается следующим образом:

H p, q = F п ЧАС ∩ F Q H ¯, {\ Displaystyle H ^ {p, q} = F ^ {p} H \ cap {\ overline {F ^ {q} H}},}H^{p,q}=F^{p}H\cap {\overline {F^{q}H}},
F p H = ⨁ i ≥ p H i, n - i. {\ displaystyle F ^ {p} H = \ bigoplus \ nolimits _ {i \ geq p} H ^ {i, ni}.}F^{p}H=\bigoplus \nolimits _{i\geq p}H^{i,n-i}.

Например, если X - компактное кэлерово многообразие, HZ = ЧАС N (X, Z) {\ displaystyle H _ {\ mathbb {Z}} = H ^ {n} (X, \ mathbb {Z})}{\displaystyle H_{\mathbb {Z} }=H^{n}(X,\mathbb {Z })}n-й группа когомологий X с целыми коэффициентами, тогда H = H n (X, C) {\ displaystyle H = H ^ {n} (X, \ mathbb {C})}{\displaystyle H=H^{n}(X,\mathbb {C})}- это n-я группа когомологий с комплексными коэффициентами, а теория Ходжа обеспечивает разложение H в прямую сумму, как указано выше, так что эти данные определяют чистую структуру Ходжа веса n. С другой стороны, спектральная последовательность Ходжа – де Рама обеспечивает H n {\ displaystyle H ^ {n}}H^{n}с убывающей фильтрацией по F p H {\ displaystyle F ^ {p} H}{\displaystyle F^{p}H}как во втором определении.

Для приложений в алгебраической геометрии, а именно, классификации сложных проективных многообразий по их периоды, набор всех структур Ходжа веса n на HZ {\ displaystyle H _ {\ mathbb {Z}}}{\displaystyle H_{\mathbb {Z} }}слишком велик. Используя билинейные отношения Римана, в данном случае называемые билинейными отношениями Ходжа Римана, его можно существенно упростить. поляризованная структура Ходжа веса n состоит из структуры Ходжа (HZ, H p, q) {\ displaystyle (H _ {\ mathbb {Z}}, H ^ {p, q}) }{\displaystyle (H_{\mathbb {Z} },H^{p,q})}и невырожденная целочисленная билинейная форма Q на HZ {\ displaystyle H _ {\ mathbb {Z}}}{\displaystyle H_{\mathbb {Z} }}(поляризация ), которая является продолжается на H по линейности и удовлетворяет условиям:

Q (φ, ψ) = (- 1) n Q (ψ, φ); Q (φ, ψ) = 0 для φ ∈ H p, q, ψ ∈ H p ′, q ′, p ≠ q ′; ip - q Q (φ, φ ¯)>0 для φ ∈ H p, q, φ ≠ 0. {\ displaystyle {\ begin {align} Q (\ varphi, \ psi) = (- 1) ^ {n } Q (\ psi, \ varphi); \\ Q (\ varphi, \ psi) = 0 {\ text {for}} \ varphi \ in H ^ {p, q}, \ psi \ in H ^ {p ', q'}, p \ neq q '; \\ i ^ {pq} Q \ left (\ varphi, {\ bar {\ varphi}} \ right)>0 {\ text {for}} \ varphi \ в H ^ {p, q}, \ \ varphi \ neq 0. \ end {align}}}{\displaystyle {\begin{aligned}Q(\varphi,\psi)=(-1)^{n}Q(\psi,\varphi);\\Q(\varphi,\psi)=0{\text{ for }}\varphi \in H^{p,q},\psi \in H^{p',q'},p\neq q';\\i^{p-q}Q\left(\varphi,{\bar {\varphi }}\right)>0 {\ text {for}} \ varphi \ in H ^ {p, q}, \ \ varphi \ neq 0. \ end {align}}}

В терминах фильтрации Ходжа эти условия означают, что

Q (F p, F n - p + 1) = 0, Q (C φ, φ ¯)>0 для φ ≠ 0, {\ displaystyle {\ begin {align} Q \ left (F ^ {p}, F ^ {n-p + 1} \ right) = 0, \\ Q \ left (C \ varphi, {\ bar { \ varphi}} \ right)>0 {\ text {for}} \ varphi \ neq 0, \ end {align}}}{\displaystyle {\begin{aligned}Q\left(F^{p},F^{n-p+1}\right)=0,\\Q\left(C\varphi,{\bar {\varphi }}\right)>0 {\ text {for}} \ varphi \ neq 0, \ end {align}}}

где C - оператор Вейля на H, заданный как C = ip - q {\ displaystyle C = i ^ {pq}}{\displaystyle C=i^{p-q}}на H p, q {\ displaystyle H ^ {p, q}}{\displaystyle H^{p,q}}.

Еще одно определение структуры Ходжа основано на эквивалентности между Z {\ displaystyle \ mathbb {Z}}\mathbb {Z} -градуировка в комплексном векторном пространстве и действие группы кругов U (1). В этом определении действие мультипликативной группы комплексных чисел C ∗ {\ displaystyle \ mathbb {C} ^ {*}}{\displaystyle \mathbb {C} ^{*}}, рассматриваемой как двумерный вещественный алгебраический тор, дается на H. Это действие должно обладать тем свойством, что действительное число a действует через a. Подпространство H p, q {\ displaystyle H ^ {p, q}}{\displaystyle H^{p,q}}- это подпространство, в котором z ∈ C ∗ {\ displaystyle z \ in \ mathbb {C} ^ {*}}{\displaystyle z\in \mathbb {C} ^{*}}действует как умножение на zpz ¯ q. {\ displaystyle z ^ {p} {\ overline {z}} ^ {q}.}z^{p}{\overline {z}}^{q}.

Структура А-Ходжа

В теории мотивов становится важным разрешить более общие коэффициенты для когомологии. Определение структуры Ходжа модифицируется путем фиксации подкольца Noetherian A поля R {\ displaystyle \ mathbb {R}}\mathbb {R} из вещественные числа, для которых A ⊗ ZR {\ displaystyle \ mathbf {A} \ otimes _ {\ mathbb {Z}} \ mathbb {R}}{\displaystyle \mathbf {A} \otimes _{\mathbb {Z} }\mathbb {R} }является полем. Затем определяется чистая структура Ходжа A веса n, как и раньше, с заменой Z {\ displaystyle \ mathbb {Z}}\mathbb {Z} на A . Существуют естественные функторы замены базы и ограничения, связывающие A -структуры Ходжа и B -структуры для A подкольца B.

смешанных структур Ходжа

Жан-Пьер Серр в 1960-х годах заметил на основании гипотез Вейля, что даже особые (возможно приводимые) и неполные алгебраические многообразия должны допускать «виртуальные числа Бетти». '. Точнее, нужно иметь возможность сопоставить любому алгебраическому многообразию X многочлен P X (t), называемый его виртуальным многочленом Пуанкаре, со свойствами

  • Если X неособое и проективное (или полное)
PX (t) = ∑ rank (H n (X)) tn {\ displaystyle P_ {X} (t) = \ sum {\ text {rank}} (H ^ {n} (X)) t ^ {n}}P_{X}(t)=\sum {\text{rank}}(H^{n}(X))t^{n}
  • Если Y - замкнутое алгебраическое подмножество X и U = X \ Y
PX (t) = PY (t) + PU (t) {\ displaystyle P_ {X } (t) = P_ {Y} (t) + P_ {U} (t)}P_{X}(t)=P_{Y}(t)+P_{U}(t)

Существование таких многочленов следует из существования аналога структуры Ходжа в когомологиях общего (сингулярного и не -полное) алгебраическое многообразие. Новизна состоит в том, что n-я когомология общего многообразия выглядит так, как если бы она содержала куски разного веса. Это привело Александра Гротендика к его гипотетической теории мотивов и мотивировало поиски расширения теории Ходжа, кульминацией которых стали работы Пьера Делиня. Он ввел понятие смешанной структуры Ходжа, разработал методы работы с ними, дал их конструкцию (на основе разрешения сингулярностей Хейсуке Хиронаки ) и связал их с весами на l-адические когомологии, доказывающие последнюю часть гипотез Вейля.

Пример кривых

Чтобы мотивировать определение, рассмотрим случай приводимого комплексного алгебраического кривая X, состоящая из двух неособых компонентов, X 1 {\ displaystyle X_ {1}}X_{1}и X 2 {\ displaystyle X_ {2}}X_{2}, которые трансверсально пересекаются в точках Q 1 {\ displaystyle Q_ {1}}Q_{1}и Q 2 {\ displaystyle Q_ {2}}Q_{2}. Далее, предположим, что компоненты не компактны, но их можно компактифицировать, добавив точки P 1,…, P n {\ displaystyle P_ {1}, \ dots, P_ {n}}{\displaystyle P_{1},\dots,P_{n}}. Первая группа когомологий кривой X (с компактным носителем) двойственна первой группе гомологий, которую легче визуализировать. В этой группе есть три типа одноциклов. Во-первых, есть элементы α i {\ displaystyle \ alpha _ {i}}\alpha _{i}, представляющие небольшие петли вокруг точек P i {\ displaystyle P_ {i}}P_{i}. Затем есть элементы β j {\ displaystyle \ beta _ {j}}\beta _{j}, которые происходят из первой гомологии компактификации каждого из компонентов. Один цикл в X k ⊂ X {\ displaystyle X_ {k} \ subset X}{\displaystyle X_{k}\subset X}(k = 1, 2 {\ displaystyle k = 1,2}{\displaystyle k=1,2}), соответствующий цикл в компактификации этого компонента не является каноническим: эти элементы определяются по модулю α 1,…, α n {\ displaystyle \ alpha _ {1}, \ dots, \ alpha _ {n}}{\displaystyle \alpha _{1},\dots,\alpha _{n}}. Наконец, по модулю первых двух типов группа создается комбинаторным циклом γ {\ displaystyle \ gamma}\gamma , который идет от Q 1 {\ displaystyle Q_ {1}} <311 От>Q_{1}до Q 2 {\ displaystyle Q_ {2}}Q_{2}вдоль пути в одном компоненте X 1 {\ displaystyle X_ {1}}X_{1}и возвращается по пути в другом компоненте X 2 {\ displaystyle X_ {2}}X_{2}. Это предполагает, что H 1 (X) {\ displaystyle H_ {1} (X)}H_{1}(X)допускает возрастающую фильтрацию

0 ⊂ W 0 ⊂ W 1 ⊂ W 2 = H 1 (X), {\ displaystyle 0 \ subset W_ {0} \ subset W_ {1} \ subset W_ {2} = H ^ {1} (X), \,}0\subset W_{0}\subset W_{1}\subset W_{2}=H^{1}(X),\,

, чьи последовательные частные W n/Wn − 1 происходят из когомологий гладких полных многообразий, следовательно, допускают (чистые) структуры Ходжа, хотя и разного веса. Дополнительные примеры можно найти в «Наивном руководстве по смешанной теории Ходжа».

Определение смешанной структуры Ходжа

A смешанной структуры Ходжа на абелевой группе HZ {\ displaystyle H _ {\ mathbb {Z}}}{\displaystyle H_{\mathbb {Z} }}состоит из конечной убывающей фильтрации F на комплексном векторном пространстве H (комплексификация HZ {\ displaystyle H _ {\ mathbb {Z}}}{\displaystyle H_{\mathbb {Z} }}), называемые фильтрацией Ходжа и конечной возрастающей фильтрацией W i в рациональном векторном пространстве HQ = HZ ⊗ ZQ {\ displaystyle H _ {\ mathbb {Q}} = H _ {\ mathbb {Z}} \ otimes _ {\ mathbb {Z}} \ mathbb {Q}}{\displaystyle H_{\mathbb {Q} }=H_{\mathbb {Z} }\otimes _{\mathbb {Z} }\mathbb {Q} }(полученный расширением скаляров до рациональных чисел), называемый весовой фильтрацией, при условии, что n-е ассоциированное градуированное частное HQ {\ displaystyle H _ {\ mathbb {Q}}}{\displaystyle H_{\mathbb {Q} }}по весовой фильтрации, вместе с фильтрацией, вызванной по F на его комплексификации, является чистой структурой Ходжа веса n для всех целых n. Здесь индуцированная фильтрация на

gr n W ⁡ H = W n ⊗ C / W n - 1 ⊗ C {\ displaystyle \ operatorname {gr} _ {n} ^ {W} H = W_ {n} \ otimes \ mathbb {C} / W_ {n-1} \ otimes \ mathbb {C}}{\displaystyle \operatorname {gr} _{n}^{W}H=W_{n}\otimes \mathbb {C} /W_{n-1}\otimes \mathbb {C} }

определяется как

F p gr n W ⁡ H = (F p ∩ W n ⊗ C + W n - 1 ⊗ C) / W n - 1 ⊗ C. {\ displaystyle F ^ {p} \ operatorname {gr} _ {n} ^ {W} H = \ left (F ^ {p} \ cap W_ {n} \ otimes \ mathbb {C} + W_ {n-1 } \ otimes \ mathbb {C} \ right) / W_ {n-1} \ otimes \ mathbb {C}.}{\displaystyle F^{p}\operatorname {gr} _{n}^{W}H=\left(F^{p}\cap W_{n}\otimes \mathbb {C} +W_{n-1}\otimes \mathbb {C} \right)/W_{n-1}\otimes \mathbb {C}.}

Можно определить понятие морфизма смешанных структур Ходжа, которое должно быть совместимо с фильтрации F и W и докажите следующее:

Теорема. Смешанные структуры Ходжа образуют абелеву категорию. Ядра и коядра в этой категории совпадают с обычными ядрами и коядрами в категории векторных пространств с индуцированными фильтрациями.

Полные когомологии компактного кэлерова многообразия имеют смешанную структуру Ходжа, где n-е пространство веса фильтрация W n представляет собой прямую сумму групп когомологий (с рациональными коэффициентами) степени меньше или равной n. Следовательно, классическую теорию Ходжа в компактном комплексном случае можно рассматривать как обеспечение двойной градуировки комплексной группы когомологий, которая определяет возрастающую фитрацию F и убывающую фильтрацию W n, которые совместимы определенным образом.. В общем, все пространство когомологий все еще имеет эти две фильтрации, но они больше не являются результатом разложения в прямую сумму. В связи с третьим определением чистой структуры Ходжа можно сказать, что смешанная структура Ходжа не может быть описана с помощью действия группы C ∗. {\ displaystyle \ mathbb {C} ^ {*}.}{\displaystyle \mathbb {C} ^{*}.}Важное понимание Делиня состоит в том, что в смешанном случае существует более сложная некоммутативная проалгебраическая группа, которую можно использовать с тем же эффектом, используя Таннаковский формализм.

Более того, категория (смешанных) структур Ходжа допускает хорошее понятие тензорного произведения, соответствующего произведению многообразий, а также связанных понятий внутреннего Hom и двойственного объекта, превращая его в Категория таннакиана. Согласно философии Таннаки – Крейна, эта категория эквивалентна категории конечномерных представлений определенной группы, которую Делинь, Милн и др. подробно описано, см. Deligne (1982) harvtxt error: no target: CITEREFDeligne1982 (help ) и Deligne (1994). Описание этой группы было переработано в более геометрических терминах Капрановым (2012). Соответствующий (гораздо более сложный) анализ для рациональных чисто поляризуемых структур Ходжа был выполнен Патрикисом (2016).

Смешанная структура Ходжа в когомологиях (теорема Делиня)

Делинь доказал, что n-я группа когомологий произвольного алгебраического многообразия имеет каноническую смешанную структуру Ходжа. Эта структура функториальна и совместима с произведениями многообразий (изоморфизм Кюннета ) и произведением в когомологиях. Для полного неособого многообразия X эта структура имеет чистый вес n, и фильтрация Ходжа может быть определена через гиперкогомологии усеченного комплекса де Рама.

Доказательство примерно состоит из двух частей, в которых учитываются некомпактность и особенности. Обе части существенно используют разрешение сингулярностей (из-за Хиронаки). В особом случае многообразия заменяются симплициальными схемами, что приводит к более сложной гомологической алгебре, и используется техническое понятие структуры Ходжа на комплексах (в отличие от когомологий).

Используя теорию мотивов, можно уточнить весовую фильтрацию на когомологиях с рациональными коэффициентами до единицы с целыми коэффициентами.

Примеры
  • Структура Тейта – Ходжа Z (1) {\ displaystyle \ mathbb {Z} (1)}{\displaystyle \mathbb {Z} (1)}- структура Ходжа с лежащим в основе Z {\ displaystyle \ mathbb { Z}}\mathbb {Z} модуль, заданный 2 π i Z {\ displaystyle 2 \ pi i \ mathbb {Z}}{\displaystyle 2\pi i\mathbb {Z} }(подгруппа C {\ displaystyle \ mathbb {C}}\mathbb{C} ), где Z (1) ⊗ C = H - 1, - 1. {\ displaystyle \ mathbb {Z} (1) \ otimes \ mathbb {C} = H ^ {- 1, -1}.}{\displaystyle \mathbb {Z} (1)\otimes \mathbb {C} =H^{-1,-1}.}Таким образом, он по определению имеет чистый вес −2, и это единственная одномерная чистая структура Ходжа веса −2 с точностью до изоморфизмов. В более общем смысле его n-я тензорная степень обозначается Z (n); {\ displaystyle \ mathbb {Z} (n);}{\displaystyle \mathbb {Z} (n);}оно одномерно и имеет чистый вес −2n.
  • Когомологии полного кэлерова многообразия являются структурой Ходжа, и подпространство, состоящее из n-й группы когомологий, чисто веса n.
  • Когомологии комплексного многообразия (возможно, особого или неполного) являются смешанной структурой Ходжа. Это было показано для гладких многообразий Deligne (1971), Deligne (1971a) и в целом Deligne (1974).
  • Для проективного многообразия X {\ displaystyle X}Xс сингулярностями нормального пересечения существует спектральная последовательность с вырожденной E 2 -страницей, которая вычисляет все ее смешанные структуры hodge. E 1 -страница имеет явные члены с дифференциалом, происходящим из симплициального множества.
  • Любое гладкое аффинное многообразие допускает гладкую компактификацию (которую можно найти, взяв ее проективное замыкание и найдя ее разрешение особенностей) с нормальным делителем пересечения. Соответствующие логарифмические формы могут быть использованы для нахождения явной весовой фильтрации смешанной структуры Ходжа.
  • Структура Ходжа для гладкой проективной гиперповерхности X ⊂ P n + 1 {\ displaystyle X \ subset \ mathbb {P} ^ {n + 1}}{\displaystyle X\subset \mathbb {P} ^{n+1}}степени d {\ displaystyle d}dбыл явно разработан Гриффитсом в его статье «Периодические интегралы алгебраических многообразий». Если f ∈ C [x 0,…, xn + 1] {\ displaystyle f \ in \ mathbb {C} [x_ {0}, \ ldots, x_ {n + 1}]}{\displaystyle f\in \mathbb {C} [x_{0},\ldots,x_{n+1}]}- многочлен, определяющий гиперповерхность X {\ displaystyle X}X, то градуированное кольцо частных якобиана
R (f) = C [x 0,…, xn + 1] (∂ е ∂ Икс 0,…, ∂ е ∂ xn + 1) {\ Displaystyle R (f) = {\ frac {\ mathbb {C} [x_ {0}, \ ldots, x_ {n + 1}]} {\ left ({\ frac {\ partial f} {\ partial x_ {0}}}, \ ldots, {\ frac {\ partial f} {\ partial x_ {n + 1}}} \ right)}}}{\displaystyle R(f)={\frac {\mathbb {C} [x_{0},\ldots,x_{n+1}]}{\left({\frac {\partial f}{\partial x_{0}}},\ldots,{\frac {\partial f}{\partial x_{n+1}}}\right)}}}
содержит всю информацию о средних когомологиях X {\ displaystyle X}X. Он показывает, что
H p, n - p (X) prim ≅ R (f) (n + 1 - p) d - n - 2 {\ displaystyle H ^ {p, np} (X) _ {\ text {prim}} \ cong R (f) _ {(n + 1-p) dn-2}}{\displaystyle H^{p,n-p}(X) _{\text{prim}}\cong R(f)_{(n+1-p)d-n-2}}
Например, рассмотрим поверхность K3, заданную формулой g = x 0 4 + ⋯ + x 3 4 {\ displaystyle g = x_ {0} ^ {4} + \ cdots + x_ {3} ^ {4}}{\displaystyle g=x_{0}^{4}+\cdots +x_{3}^{4}}, следовательно, d = 4 {\ displaystyle d = 4}d=4и n = 2 {\ displaystyle n = 2}n=2. Тогда градуированное кольцо Якоби имеет вид
C [x 0, x 1, x 2, x 3] (x 0 3, x 1 3, x 2 3, x 3 3) {\ displaystyle {\ frac {\ mathbb {C} [x_ {0}, x_ {1}, x_ {2}, x_ {3}]} {(x_ {0} ^ {3}, x_ {1} ^ {3}, x_ {2} ^ {3}, x_ {3} ^ {3})}}}{\displaystyle {\frac {\mathbb {C} [x_{0},x_{1},x_{2},x_{3}]}{(x_{0}^{3},x_{1}^{3},x_{2}^{3},x_{3}^{3})}}}
Изоморфизм для примитивных групп когомологий затем читается как
H p, n - p (X) prim ≅ R (f) (2 + 1 - p) 4 - 2 - 2 знак равно R (е) 4 (3 - p) - 4 {\ displaystyle H ^ {p, np} (X) _ {prim} \ cong R (f) _ {(2 + 1 -p) 4-2-2} = R (f) _ {4 (3-p) -4}}{\displaystyle H^{p,n-p}(X)_{prim}\cong R(f)_{(2+1-p)4-2-2}=R(f)_{4(3-p)-4}}
, следовательно,
H 0, 2 (X) prim ≅ R (g) 8 = C ⋅ Икс 0 2 Икс 1 2 Икс 2 2 Икс 3 2 ЧАС 1, 1 (Икс) прим ≅ R (g) 4 ЧАС 2, 0 (Икс) прим ≅ R (g) 0 = С ⋅ 1 {\ Displaystyle {\ begin {выровнено} H ^ {0,2} (X) _ {\ text {prim}} \ cong R (g) _ {8} = \ mathbb {C} \ cdot x_ {0} ^ {2} x_ { 1} ^ {2} x_ {2} ^ {2} x_ {3} ^ {2} \\ H ^ {1,1} (X) _ {\ text {prim}} \ cong R (g) _ {4} \\ H ^ {2,0} (X) _ {\ text {prim}} \ cong R (g) _ {0} = \ mathbb {C} \ cdot 1 \ end {align}}}{\displaystyle {\begin{aligned}H^{0,2}(X)_{\text{prim}}\cong R(g)_{8}=\mathbb {C} \cdot x_{0}^{2}x_{1}^{2}x_{2}^{2}x_{3}^{2}\\H^{1,1}(X)_{\text{prim}}\cong R(g)_{4}\\H^{2,0}(X)_{\text{prim}}\cong R(g)_{0}=\mathbb {C} \cdot 1\end{aligned}}}
Обратите внимание, что R (g) 4 {\ displaystyle R (g) _ {4}}{\displaystyle R(g)_{4}}- векторное пространство, охватываемое
x 0 2 x 1 2, x 0 2 х 1 х 2, х 0 2 х 1 х 3, х 0 2 х 2 2, х 0 2 х 2 х 3, х 0 2 х 3 2, х 0 х 1 2 х 2, х 0 х 1 2 х 3, х 0 х 1 х 2 2, х 0 х 1 х 2 х 3, х 0 х 1 х 3 2, х 0 х 2 2 х 3, х 0 х 2 х 3 2, х 1 2 х 2 2, х 1 2 х 2 х 3, х 1 2 х 3 2, х 1 х 2 2 х 3, Икс 1 Икс 2 Икс 3 2, Икс 2 2 Икс 3 2 {\ Displaystyle {\ begin {array} {rrrrrrrr} x_ {0} ^ {2} x_ {1} ^ {2}, x_ {0} ^ {2 } x_ {1} x_ {2}, x_ {0} ^ {2} x_ {1} x_ {3}, x_ {0} ^ {2} x_ {2} ^ {2}, x_ {0} ^ { 2} x_ {2} x_ {3}, x_ {0} ^ {2} x_ {3} ^ {2}, x_ {0} x_ {1} ^ {2} x_ {2}, x_ {0} x_ {1} ^ {2} x_ {3}, \\ x_ {0} x_ {1} x_ {2} ^ {2}, x_ {0} x_ {1} x_ {2} x_ {3}, x_ { 0} x_ {1} x_ {3} ^ {2}, x_ {0} x_ {2} ^ {2} x_ {3}, x_ {0} x_ {2} x_ {3} ^ {2}, x_ {1} ^ {2} x_ {2} ^ {2}, x_ {1} ^ {2} x_ {2} x_ {3}, x_ {1} ^ {2} x_ {3} ^ {2}, \\ x_ {1} x_ {2} ^ {2} x_ {3}, x_ {1} x_ {2} x_ {3} ^ {2}, x_ {2} ^ {2} x_ {3} ^ { 2} \ end {array}}}{\displaystyle {\begin{array}{rrrrrrrr}x_{0}^{2}x_{1}^{2},x_{0}^{2}x_{1}x_{2},x_{0}^{2}x_{1}x_{3},x_{0}^{2}x_{2}^{2},x_{0}^{2}x_{2}x_{3},x_{0}^{2}x_{3}^{2},x_{0}x_{1}^{2}x_{2},x_{0}x_{1}^{2}x_{3},\\x_{0}x_{1}x_{2}^{2},x_{0}x_{1}x_{2}x_{3},x_{0}x_{1}x_{3}^{2},x_{0}x_{2}^{2}x_{3},x_{0}x_{2}x_{3}^{2},x_{1}^{2}x_{2}^{2},x_{1}^{2}x_{2}x_{3},x_{1}^{2}x_{3}^{2},\\x_{1}x_{2}^{2}x_{3},x_{1}x_{2}x_{3}^{2},x_{2}^{2}x_{3}^{2}\end{array}}}
который является 19-мерным. В H 1, 1 (X) {\ displaystyle H ^ {1,1} (X)}{\displaystyle H^{1,1}(X)}есть дополнительный вектор, заданный классом Лефшеца [L] {\ displaystyle [L]}[L]. Из теоремы Лефшеца о гиперплоскости и двойственности Ходжа остальная часть когомологий находится в H k, k (X) {\ displaystyle H ^ {k, k} (X)}{\displaystyle H^{k,k}(X)}как есть 1 {\ displaystyle 1}1-размерный. Следовательно, ромб ходжа читается как
1
00
1201
00
1
  • . Мы также можем использовать предыдущий изоморфизм, чтобы проверить род плоской кривой степени d {\ displaystyle d}d. Поскольку xd + yd + zd {\ displaystyle x ^ {d} + y ^ {d} + z ^ {d}}{\displaystyle x^{d}+y^{d}+z^{d}}- гладкая кривая, а теорема Эресмана о расслоении гарантирует, что все остальные гладкие кривая рода g {\ displaystyle g}gдиффеоморфна, мы имеем, что род тогда такой же. Итак, используя изоморфизм примитивных когомологий с градуированной частью якобиева кольца, мы видим, что
H 1, 0 ≅ R (f) d - 3 ≅ C [x, y, z] d - 3 {\ displaystyle H ^ {1,0} \ cong R (f) _ {d-3} \ cong \ mathbb {C} [x, y, z] _ {d-3}}{\displaystyle H^{1,0}\cong R(f)_{d-3}\cong \mathbb {C} [x,y,z]_{d-3}}
Это означает, что размерность
(2 + d - 3 2) = (d - 1 2) = (d - 1) (d - 2) 2 {\ displaystyle {2 + d-3 \ select 2} = {d-1 \ select 2 } = {\ frac {(d-1) (d-2)} {2}}}{\displaystyle {2+d-3 \choose 2}={d-1 \choose 2}={\frac {(d-1)(d-2)}{2}}}
по желанию.
  • Числа Ходжа для полного пересечения также легко вычислимы: существует комбинаторная формула, найденная Фридрих Хирцебрух.
Приложения

Механизм, основанный на понятиях структуры Ходжа и смешанной структуры Ходжа, является частью все еще в значительной степени гипотетической теории мотивов, предусмотренных Александром Гротендик. Арифметическая информация для невырожденного алгебраического многообразия X, закодированная собственным значением элементов Фробениуса, действующих на его l-адические когомологии, имеет что-то общее со структурой Ходжа, возникающей из X, рассматриваемого как комплексный алгебраический разнообразие. и Юрий Манин примерно в 1988 г. заметил в своих Методах гомологической алгебры, что в отличие от симметрий Галуа, действующих на другие группы когомологий, происхождение «симметрий Ходжа» очень загадочно, хотя формально они выражаются через действие довольно несложная группа RC / RC ∗ {\ displaystyle R _ {\ mathbf {C / R}} {\ mathbf {C}} ^ {*}}R_{\mathbf {C/R} }{\mathbf {C} }^{*}на когомологиях де Рама. С тех пор тайна стала еще глубже с открытием и математическим формулированием зеркальной симметрии.

Вариация структуры Ходжа

A Вариация структуры Ходжа (Гриффитс (1968), Griffiths (1968a), Griffiths (1970)) - это семейство структур Ходжа, параметризованное комплексным многообразием X. Точнее, вариация структуры Ходжа веса n на комплексном многообразии X состоит из локально постоянного пучка S конечно порожденных абелевых групп на X вместе с убывающей фильтрацией Ходжа F на S ⊗ O X при соблюдении следующих двух условий:

  • Фильтрация индуцирует структуру Ходжа группы вес n на каждом стержне снопа S
  • () Естественная связь на S ⊗ O X отображает F n {\ displaystyle F ^ {n}}F^{n}в F n - 1 ⊗ Ω X 1. {\ displaystyle F ^ {n-1} \ otimes \ Omega _ {X} ^ {1}.}{\displaystyle F^{n-1}\otimes \Omega _{X}^{1}.}

Здесь естественная (плоская) связь на S ⊗ O X, индуцированная плоской связью на S и плоской связности d на O X, и O X - пучок голоморфных функций на X, и Ω X 1 {\ displaystyle \ Omega _ {X } ^ {1}}{\displaystyle \Omega _{X}^{1}}- пучок 1-форм на X. Эта естественная плоская связность является связностью Гаусса – Манина ∇ и может быть описана с помощью Пикара– Уравнение Фукса.

A вариация смешанной структуры Ходжа может быть определена аналогичным образом, добавив градуировку или фильтрацию W к S. Типичные примеры можно найти из алгебраических морфизмов f: C n → C {\ Displaystyle F: \ mathbb {C} ^ {n} \ to \ mathbb {C}}{\displaystyle f:\mathbb {C} ^{n}\to \mathbb {C} }. Например,

{е: C 2 → C f (x, y) = y 6 - x 6 {\ displaystyle {\ begin {cases} f: \ mathbb {C} ^ {2} \ to \ mathbb { C} \\ f (x, y) = y ^ {6} -x ^ {6} \ end {cases}}}{\displaystyle {\begin{cases}f:\mathbb {C} ^{2}\to \mathbb {C} \\f(x,y)=y^{6}-x^{6}\end{cases}}}

имеет волокна

X t = f - 1 ({t}) = { (Икс, Y) ∈ С 2: Y 6 - Икс 6 = T} {\ Displaystyle X_ {t} = F ^ {- 1} (\ {t \}) ​​= \ left \ {(x, y) \ in \ mathbb {C} ^ {2}: y ^ {6} -x ^ {6} = t \ right \}}{\displaystyle X_{t}=f^{-1}(\{t\})=\left\{(x,y)\in \mathbb {C} ^{2}:y^{6}-x^{6}=t\right\}}

, которые представляют собой гладкие плоские кривые рода 10 для t ≠ 0 {\ displaystyle t \ neq 0}t\neq 0и вырождаются в особую кривую при t = 0. {\ displaystyle t = 0.}t=0.Тогда когомологические пучки

R f ∗ i (Q _ C 2) {\ displaystyle \ mathbb {R} f _ {*} ^ {i} \ left ({\ underline {\ mathbb {Q}}} _ {\ mathbb {C} ^ {2}} \ right)}{\displaystyle \mathbb {R} f_{*}^{i}\left({\underline {\mathbb {Q} }}_{\mathbb {C} ^{2}}\right)}

дают варианты смешанных хедж-структур.

Модули Ходжа

Модули Ходжа являются обобщением вариации структур Ходжа на комплексном многообразии. Неформально их можно рассматривать как нечто вроде пучков структур Ходжа на многообразии; точное определение Сайто (1989) довольно сложное и сложное. Есть обобщения на смешанные модули Ходжа и на многообразия с особенностями.

Каждому гладкому комплексному многообразию соответствует абелева категория смешанных модулей Ходжа. Формально они ведут себя как категории пучков над многообразиями; например, морфизмы f между многообразиями индуцируют функторы f ∗, f *, f !, f между (производными категориями из) смешанных модулей Ходжа, подобных тем для связок.

См. Также
Примечания
  1. ^С точки зрения спектральных последовательностей, см. гомологическую алгебру, фитрации Ходжа можно описать следующим образом:
    E 1 p, q = H p + q (gr n W ⁡ H) ⇒ ЧАС п + д, {\ displaystyle E_ {1} ^ {p, q} = H ^ {p + q} (\ operatorname {gr} _ {n} ^ {W} H) \ Rightarrow H ^ {p + q},}{\displaystyle E_{1}^{p,q}=H^{p+q}(\operatorname {gr} _{n}^{W}H)\Rightarrow H^{p+q},}
    с использованием обозначений в # Определение смешанной структуры Ходжа. Важным фактом является то, что это вырождено в члене E, что означает спектральную последовательность Ходжа – де Рама, а затем разложение Ходжа, зависит только от комплексной структуры, а не от кэлеровой метрики на M.
  2. ^Точнее, пусть S будет двумерная коммутативная вещественная алгебраическая группа, определенная как ограничение Вейля для мультипликативной группы из C {\ displaystyle \ mathbb {C}}\mathbb{C} - R; {\ displaystyle \ mathbb {R};}{\displaystyle \mathbb {R} ;}другими словами, если A - алгебра над R, {\ displaystyle \ mathbb {R},}{\displaystyle \mathbb {R},}тогда группа S (A) A-значных точек S является мультипликативной группой A ⊗ C. {\ displaystyle A \ otimes \ mathbb {C}.}{\displaystyle A\otimes \mathbb {C}.}Тогда S (R) {\ displaystyle S (\ mathbb {R})}{\displaystyle S(\mathbb {R})}- это группа C ∗ {\ displaystyle \ mathbb {C} ^ {*}}{\displaystyle \mathbb {C} ^{*}}ненулевых комплексных чисел.
  3. ^Дерфи, Алан (1981). «Наивное руководство по смешанной теории Ходжа». Комплексный анализ особенностей: 48–63. hdl : 2433/102472.
  4. ^Вторая статья Делиня и Милна, озаглавленная «Таннакианские категории», была посвящена этой теме.
  5. ^Жилле, Анри ; Суле, Кристоф (1996). «Происхождение, мотивы и К-теория». Journal für die Reine und Angewandte Mathematik. 478 : 127–176. arXiv : alg-geom / 9507013. Bibcode : 1995alg.geom..7013G. doi : 10.1515 / crll.1996.478.127. MR 1409056., раздел 3.1
  6. ^Джонс, Б.Ф., "Смешанная структура Ходжа Делиня для проективных разновидностей только с нормальным пересечением Особенности » (PDF), Рабочий семинар по теории Ходжа, весна 2005 г.
  7. ^Николаеску, Ливиу, « Смешанные структуры Ходжа на гладких алгебраических многообразиях » (PDF), Теория Ходжа Рабочий семинар-Весна 2005
  8. ^«Алмаз Ходжа полных пересечений». Обмен стеками. 14 декабря 2013 г.
Вступительные ссылки
Обзорные статьи
Ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-23 03:42:59
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте