기본 변경 정리

Base change theorems

수학에서, 기저 변화 이론은 칼집의 직접적인 이미지와 풀백과 관련이 있다.더 정확히 말하자면, 그들은 다음과 같은 자연적인 셰이브의 변형에 의해 주어지는 기저 변화 지도에 관한 것이다.

어디에

위상학적 공간의 데카르트 사각형이며, {\ X 위의 피복이다.

그러한 이론들은 기하학의 다른 가지에 존재한다: (본질적으로 임의적인) 위상학적 공간과 적절한 지도 f, (Quasi-) 일관성 있는 피복과 피복 또는 g 평탄화에 대한 대수 기하학 기하학에서, 유사하게 분석 기하학에서, f etale 또는 g smooth를 위한 etale 피복 또한 있다.

소개

단순한 기저 변화 현상은 A가 정류 고리, BA'가 두 개의 A-알제브라일 때 나타난다.Let = B 이러한 상황에서 B-module M으로 볼 때 (A' - modules의) 이형성이 있다.

여기서 첨자는 건망증 펑터를 나타낸다. 즉, 은(는) M이지만 A-모듈로 간주된다.실제로 그러한 이형성은 관찰함으로써 얻어지는 것이다.

따라서 두 가지 작업, 즉 건망증이 있는 펑거와 텐서 제품은 위의 이형성(異形性)이라는 의미에서 통근한다.아래에서 논의되는 기저 변화 이론은 유사한 종류의 진술이다.

기본 변경 맵 정의

아래에 제시된 기저 변화 이론은 모두 다음과 같은 기저 변화 지도를 주장한다.

이형성(異形性)이며, 여기서

데카르트 사각형을 이루는 위상적 공간 사이의 연속적 지도와 X의 피복이다.[1]여기서 {\}f_은(는) f 아래에 F{\{\ {F높은 직접 이미지를 나타낸다 즉, 직접 이미지의 파생 펑터(일명 푸시포워드) f.

이 지도는 지도 fg에 어떠한 가정도 없이 존재한다.다음과 같이 구성된다: g(는) {\ g'_연접하기 때문에 자연지도(단위지도라고 함)가 있다

등등

그러면 그로텐디크 스펙트럼 시퀀스는 첫 번째 맵과 마지막 맵(에지 맵)을 다음과 같이 제공한다.

이것을 위의 생산량과 결합하면

의 연관을 사용하여 최종적으로 원하는 지도를 산출한다.

전술한 입문 예제는 의 특별한 경우로서, 즉, 체계 X= () ,S = ( A), = ) X ( and, consequently, , and the quasi-coherent sheaf associated to the B-module M.

하나의 높은 직접 영상 펑터만을 포함하는 위의 베이스 변경 맵을 한 에 모든 R r {\ R를 인코딩하는 맵으로 구성하는 것이 개념적으로 편리하다.실제로 위와 유사한 논거에서는 S'에 있는 Shave의 파생 범주에 지도를 산출한다.

여기서 의 (총) 파생 펑터를 나타낸다

일반 위상

적정기준변경

XHausdorff 위상 공간인 경우, S국소적으로 컴팩트한 Hausdorff 공간이며 는 보편적으로 닫혀 있다(, X → T 모든 연속 대한 닫힌 이다). 그 다음 기본 지도를 변경한다.

이소모르프다.[2]실제로, 우리는 과 같이 : s: s {\ s

= ( ) 의 경우

의 모든 개별 상위 파생 펑터를 하나의 엔터티로 인코딩하려면, 위의 문장이 base change map(기본 변경 맵)이라고 하여 동등하게 다시 인코딩할 수 있다.

준이형성증이다.

관련 공간이 하우스도르프라는 가정은 슈너러&소어겔(2016년)에 의해 약화됐다.

루리(2009)는 위의 정리를 비아벨리안 셰이프 코호몰로지(non-abelian sheaf cohomology), 즉 (아벨리아 그룹과는 반대로) 단순 집합의 값을 취합하는 것으로 확장했다.[3]

컴팩트한 지원 기능을 갖춘 직접 이미지

지도 f가 닫히지 않은 경우, 다음과 같은 예(지도는 표준 포함)에서 알 수 있듯이 베이스 변경 지도가 이형일 필요는 없다.

One the one hand is always zero, but if is a local system on corresponding to a representation of the fundamental group (which is isomorphic to Z), then can be computed as the invariants of the monodromy action of on the stalk (for any ), whic사라질 필요가 없다.

베이스 변경 결과를 얻으려면 펑터 f또는 파생 펑터)를 컴팩트 서포트 직접 이미지로 교체해야 한다. 예를 들어 : → S f S(가) 위의 예와 같이 열린 하위 집합이 포함된 경우, ! F 은(는) 0으로 확장된 것이며, 즉, 줄기는 다음에서 주어진다.

일반적으로 지도 ! F f가 적절하다면 준 이형성이지만 일반적으로는 그렇지 않다.위에서 언급한 적절한 기저 변화 정리는 다음과 같은 일반화를 가지고 있다: 준 이형성이[4] 있다.

준정합성 피복의 기저변동

적정기준변경

Proper base change theorems for quasi-coherent sheaves apply in the following situation: is a proper morphism between noetherian schemes, and is a coherent sheaf which is flat over S (i.e., is flat over , ( ) 이러한 상황에서 다음과 같은 진술은 유지된다.[5]

  • "세미콘틴티뉴 정리":
    • 0 에 대해 함수 k( s) ( , ): }은(는) 위쪽 세미콘틴입니다.
    • 함수 ( s) 는 로컬로 일정하며, ( {\오일러 특성을 나타낸다.
  • "Grauert의 정리": S를 축소하고 연결하면 각 0에 대해 다음과 같다.
    • (는) 일정하다.
    • (는) 로컬로 비어 있으며 자연도(Natural map)
모든 에 대한 이형성이다
게다가, 만약 이런 조건들이 지속된다면, 자연지도는
모든 에 대한 이형성이다
  • 일부 의 경우 모든 S 에 대해 H p( s , )= {\ S이면 자연도.
모든 에 대한 이형성이다

sheaf f F R줄기f에 따른 점 섬유질의 코호몰로지(cohomology)와 밀접하게 연관되어 있으므로, 이 진술은 "코호몰로지(cohomology)는 염기 확장과 통한다"[6]는 말로 패러디된다.

These statements are proved using the following fact, where in addition to the above assumptions : there is a finite complex of finitely generated projective A-modules and a natural functors의 이형성

-algebras 범주에 포함.

플랫 베이스 변경

기본 변경 맵

: 화살표 평평하다(여러 기술적 조건과 함께: f유한 유형의 분리된 형태론이어야 하며, 관련된 계획은 노메트리안이 되어야 한다).[7]

파생 범주의 플랫 베이스 변경

기본 변경 맵을 고려할 때 플랫 베이스 변경의 광범위한 확장이 가능하다.

에서 언급한 것과 유사하게 S'에 있는 피복의 파생 범주에서.Here is the (total) derived functor of the pullback of -modules (because involves a tensor 제품, g gg가 평탄하지 않을 때 정확하지 않으므로 파생 펑터 과(와) 같지 않다.이 지도는 다음과 같은 조건이 충족될 경우 준이형성이다.[8]

  • (는) 준 컴팩트, (는) 준 컴팩트 및 준 분리형,
  • is an object in , the bounded derived category of -modules, and its cohomology sheaves are quasi-coherent (for example, 은(는) 준정합성 피복의 경계 콤플렉스일 수 있음)
  • and are Tor-independent over , meaning that if and satisfy , then for all integers ,
.
  • 다음 조건 중 하나가 충족된다.
    • has finite flat amplitude relative to , meaning that it is quasi-isomorphic in to a complex such that is -flat for all outside some bounded interval ; equivalently, there exists an interval such that for any complex in , one has for all outside ; 또는
    • 은(는) Tor-dimension이 유한하므로, {는) g {\에 상대적인 유한 평면 진폭을 가진다

이 공식의 한 가지 장점은 평탄도 가설의 약화가 있다는 것이다.그러나 현재 좌뇌와 우뇌의 코호몰리를 구체적으로 계산하려면 그로텐디크 스펙트럼 시퀀스가 필요하다.

파생 대수 기하학의 기저 변화

파생 대수 은 풀백 X {\ X이(가) 호모토피 풀백으로 대체되는 경우 평탄도 가정을 취하할 수 있는 수단을 제공한다.X, S, S {\ S이(위의 표기) 아핀일 때 가장 쉬운 경우, 호모토피 풀백은 파생 텐서 제품에 의해 주어진다.

그런 다음, 관련된 계획(또는 보다 일반적으로 파생된 계획)이 준확산과 준분리형이라고 가정하면 자연적 변환이다.

모든 준 일관성 있는 피복에 대한 준 이형성 또는 더 일반적으로 준 일관성 피복의 복합체다.[9]앞서 언급한 플랫 베이스 변경 결과는 g 플랫의 경우 호모토피 풀백(파생 텐서 제품에 의해 국소적으로 제공됨)이 일반 풀백(하위 텐서 제품에 의해 로컬로 제공됨)에 동의하고, 플랫 g와 g'를 따라 풀백이 자동으로 파생되기 때문에(, L = g) 한 경우다.선행 베이스 변경 정리에서 토르 독립성 또는 토르 암페이트와 관련된 보조 가정도 불필요해진다.

위의 형태에서, 기지 변화 벤즈비. Itzhak., 프랜시스 &amp에 의해;여기서 XS과 S'(아마도 파생된) 볏짚이 상황에 나들러(2010년)이 지도 f는 완벽한 지도 제공했다 연기되었다(그 소송 계획의 하나 f는 quasi-compact, quasi-separated 지도라 분류하는 것 스택 같은 더 많은 일반 스택, 포함한다를 포함한다. BG는 of 특성 0의 대수 그룹).

변형 및 응용 프로그램

적절한 기저변화는 복잡한 다지관의 맥락에서도 유지된다.[10]형식 기능에 대한 정리는 풀백(pullback)이 완료 연산으로 대체되는 적절한 베이스 변경의 변형이다.

아벨 품종 이론에서 기초적 사실인 시소 원리큐브의 정리는 적절한 기저 변화의 결과물이다.[11]

기저변화는 또한 D-module에 대하여도 유지된다: X, S, X, S'가 매끄러운 품종이라면(그러나 f와 g는 평평하거나 적절할 필요는 없다 등), 준 이형성이 있다.

여기서 - 은 D-modules의 역방향 및 직접 영상 펑커를 나타낸다.[12]

에테일 셰이브의 기본 변경

étal toresion F 각각 부드러운 기저 변화라고 언급되는 두 가지 기본 변화 결과가 있다: : X 적절할 경우 기저 변화는 유지된다.[13]또한, f가 준비교이고 의 비틀림이 X잔류장 특성에 가장 적합하다면 g매끄러운 경우에도 고정된다.[14]

Closely related to proper base change is the following fact (the two theorems are usually proved simultaneously): let X be a variety over a separably closed field and a constructible sheaf on . Then 은(는) 다음 각 경우에 한정된다.

  • X가 완료되었거나
  • 에는 p-torion이 없으며 여기서 p는 k의 특징이다.

추가 가정 하에서, Denninger(1988)는 적절한 기저 변화 정리를 비토션 étale sheavs로 확장했다.

적용들

위에서 언급된 위상학적 상황과 밀접하게 유사하게, 개방적 몰입 f를 위한 기저 변화 맵,

보통은 이형성이 아니다.[15]대신 0 functor 이소모르피즘을 만족시키다.

이 사실과 적절한 베이스 변경은 다음과 같은 방법으로 지도 f에 대한 컴팩트한 지원을 통해 직접 이미지 펑터를 정의할 것을 제안한다.

여기서 = \property f압축한 것이다. 즉, 적절한 지도가 뒤따르는 개방적 몰입으로의 인자화다.이것이 잘 정의되어 있다는 것을, 즉 (이소모르핀에 이르기까지) 콤팩트화 선택의 독립적(이소모르핀에 이르기까지)을 보여주기 위해서는 적절한 기저 변화 정리가 필요하다.더구나 위상학적 공간에 베는 경우를 비유하여 g 스타일 대에 대한 기저 변화 공식이다. 비속성 맵 f에 대해 보류한다.

구조 지도 : = 필드 k에 대한 체계의 k S{ f !() H , ) , 로 표시되며, 콤팩트한 지원을 받는 코호몰로지라고 한다.그것은 일반적인 에테일 코호몰로지 중 중요한 변종이다.

Functor ! 의 아날로그 구성에도 유사한 아이디어가 사용된다.A-호모토피 이론에서1 [16][17]

참고 항목

추가 읽기

  • Esnault, H.; Kerz, M.; Wittenberg, O. (2016), "A restriction isomorphism for cycles of relative dimension zero", Cambridge Journal of Mathematics, 4 (2): 163–196, arXiv:1503.08187v2, doi:10.4310/CJM.2016.v4.n2.a1, S2CID 54896268

메모들

  1. ^ The roles of and are symmetric, and in some contexts (especially smooth base change) the more familiar formulation is the other one (dealing instead with the map 대한 행{\G}} s onFor consistency, the results in this article below are all stated for the same situation, namely the map ; but readers should be sure to check this against their expectations.
  2. ^ 밀른 (2012, 정리 17.3)
  3. ^ 루리(2009년, 정리 7.3.1.16)
  4. ^ Iversen(1986)은 4개의 공간이 국소적으로 작고 유한한 치수로 가정한다.
  5. ^ Grotendieck(1963년, 섹션 7.7), Hartshorne(1977년, Organion III.12.11), Vakil(2015년, 챕터 28 코호몰로지기저 변화 이론)
  6. ^ 하트쇼른(1977, 페이지 255)
  7. ^ Hartshorne(1977, 제안 III.9.3)
  8. ^ 베르테롯, 그로텐디크 & 일루시(1971, SGA 6 IV, 발의안 3.1.0)
  9. ^ 토인(2012, 발의안 1.4)
  10. ^ 그루어트(1960년)
  11. ^ 멈퍼드(2008)
  12. ^ 핫타, 타케우치 & 타니사키(2008, 정리 1.7.3)
  13. ^ 아르틴, 그로텐디크 & 베르디에(1972년, 엑스포세 XII), 밀른(1980년, 섹션 VI.2)
  14. ^ 아르틴, 그로텐디크 & 베르디에 (1972년, 엑스포세 16세)
  15. ^ Milne(2012, 예 8.5)
  16. ^ Ayoub, Joseph (2007), Les six opérations de Grothendieck et le formalisme des cycles évanescents dans le monde motivique. I., Société Mathématique de France, ISBN 978-2-85629-244-0, Zbl 1146.14001
  17. ^ Cisinski, Denis-Charles; Déglise, Frédéric (2019), Triangulated Categories of Mixed Motives, Springer Monographs in Mathematics, arXiv:0912.2110, Bibcode:2009arXiv0912.2110C, doi:10.1007/978-3-030-33242-6, ISBN 978-3-030-33241-9, S2CID 115163824

참조

외부 링크