Файл: Хирцебрух Ф. Топологические методы в алгебраической геометрии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 120

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Эйлерова характеристика

для

F(n)

равна

я!, так

как

//*(F(«),Z)

содержит

только

элементы четных

степеней. Поэтому,

согласно формуле (6)

и теореме 4.10.1,

 

 

 

 

 

 

 

л 1 =

П

(Y* — Y/)[F(")]-

 

 

(8)

В

14.1

было показано,

что р ^ П ( Y /

Y/)j

Отсюда

сле­

дует,

что

(—\)п ( п ~1 ) І 2 у1~1 у^~2

. . . Y„_I

является

Образующим

эле­

ментом для Hm(F(n), Z), соответствующим естественной ориен­

тации. Наконец,

из

леммы

14.1.3 и из (6) следует,

что

род

Тодда

для

F (п) равен

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.3. Вернемся

снова

к

ситуации,

описанной

в

13.3.

 

 

Т е о р е м а

14.3.1.

Пусть

|—гладкое

GL(q,

С)-расслоение

над

компактным

п-мерным

почти комплексным

многообразием

X. Пусть

L — главное

 

расслоение,

 

ассоциированное

 

с

|.

Расслоение

Е

=

=

L/A(q,C)

 

имеет

 

в

качестве

слоя

многообразие

флагов

F(q)

и

естественным

образом

может

рассматриваться

 

как

почти

комп­

лексное

многообразие

 

размерности

«+-j<7(<7 — 1).

Проекцию

Е

на

X

обозначим

через

ср.

Пусть,

далее,

задано

GL (/, С) -расслое­

ние

£ над X.

Тогда

для

Т-характеристики

для

£

имеем

 

 

 

 

 

 

 

Т (Е,

<р-£) =

Т (X,

£) Т (F (q)) =

Т (X,

£).

 

 

(9)

Пусть

заданы

элементы

 

Ь И

 

ЬгєН2(Х,

 

Z). Тогда

для

вирту­

альной

Т-характеристики

 

имеем

следующее

обобщение

форму­

лы

(9):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т(ф*6„ . . . . ф*6г

|, Х)Е = Т { Ь Ь

...,ЬГ\,

Ох-

 

 

(Ю)

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

 

Так

как

(9)

есть

частный

случай,

то

достаточно

доказать

 

формулу

(10). Пусть

с(ф*|) =

1 +

Ф*^і + . . .

 

 

 

 

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. . .

+

ф*св

=

П (1 +

УІ)>

и

 

пусть

m — q(q—

1)/2. Из определения

12.3(15) и

формулы

13.3(10) следует, что

 

 

 

 

 

 

 

Первый множитель ф*( ) выражения в [ ] обозначим временно

через ф*Л, а в'торое произведение ГІ — через Р. Применим теперь

і > 1

алгебраические замечания п. 14.1, причем п из 14.1 заменим на q. Переменные си са из 14.1 заменим на ц>*си Ф*с„. Тогда Р


имеет вид 14.1(1). Коэффициенты

р„

являются

МНОГОЧЛе-

 

 

^а,, ... а<?_,

 

 

нами от ф*Сі

Ф*сд. Теперь мы

должны от

ф*(Л)-Р

взять член

комплексной размерности п-\- т. Так как все произведения, ко­

торые содержат

множители

вида ф*х,

j ; e W * ( Z , Z ) ® Q

исчезают,

как только

их комплексная размерность

больше

чем

я,

то

 

 

 

*я+Л9ЧА)-Р]Е

= кя+т[(-1Г9'(А)-р(Р)у1-*уГ*

 

 

 

 

••• V . ] -

Далее, по

лемме

14.1.3, р ( Р ) =

 

1. Так

как

(—I)"1 Y f - I Y f " 2 ••• Y,_i

при

ограничении

на

слой

 

F(q)

дает

естественную

образующую

группы Hm(¥(q),l)

 

 

(ср.

 

14.2),

 

то

 

последнее

выражение

Хп+т№(А)

• Р]Е равно ХпЙЬг. Тем самым формула

 

(10)

доказана.

Формулы

(19)

и (10), кроме всего прочего, показывают,

что

род Тодда многообразия X совпадает с родом Тодда для Е и что

виртуальный

род

Тодда для и...

,br),

сосчитанный в X ,

совпа­

дает с родом Тодда для

(ф*&і

 

Ф*М» сосчитанным в Е . Для

произвольного почти комплексного многообразия X мы можем в

качестве Е

взять

расщепляющее многообразие

X А

(ср.

13.3). Та­

ким

образом,

из теорем

13.6.1 и

13.6.2 следует

 

 

 

 

 

 

 

Т е о р е м а

14.3.2.

Род

Тодда

произвольного

компактного

 

почт

комплексного

многообразия

 

X ,

умноженный

 

на

2™,

является

це­

лым

числом.

Более общим

 

образом,

виртуальный

род

Тодда

для

(Ьи

br),

bi^H2(X,

 

Z),

умноженный

на

2п~г,

является

целым

числом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.4. Формула

(10)

 

теоремы

14.3.1

может

быть

обобщена

так:

 

Tytfbu

 

Ф Л

|, уХ)Е

=

Ту{

 

 

 

ЬГ

|, £) • Ty(F(q)).

 

(10*)

Для доказательства формулы (10*) достаточно следующим об­

разом обобщить лемму

14.1.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть у — переменная

над

полем

рациональных

 

чисел и

в ка­

честве поля К п. 14.1 взято кольцо многочленов от у над рацио­ нальными числами ' ) . Положим

 

 

P =

UQ(y,

 

УІ-УІ),

 

 

 

 

 

(>l

 

 

 

 

где Q(y; х) = — е

J ^ L ± ^ — - x

y . Тогда

 

 

п / п ч _

1 - (-РпУп

1 - ( - і ) " - ' у-1

1 - у 2

, ш

 

 

1+у

'

 

1+у

\+у '

W

Следовательно,

Tv(F(n))

есть

многочлен от у,

задаваемый

фор­

мулой (11), т. е.

 

 

 

 

 

 

 

Ту (F (я)) =

Ту (Р„_, (С)) • Ту

(Р„_2 (С)) ...Ту

(Р, (С)).

 

') Которое, конечно, не будет полем,

и потому нужно

проверить, что резуль­

таты п. 14.1 сохраняют силу в случае К =

Q[y]. Это легко

проверяется. — Прим,

перев.

 

 



Вообще заметим, что для /(-рода мультипликативной последо­ вательности [Kj{c\, Cj)} с характеристическим рядом В(х) = = /C(l-f-x) равенство

K(E) = K(X).K(F(q))

можно доказать методом, использованным при доказательстве тео­

ремы 14.3.1,

всякий

раз

когда

р(

П

B(\i

yt)\

является

 

 

 

 

\q>i>

i > \

)

 

элементом основного поля и не зависит от

С\

cq. Ясно тогда,

что этот элемент равен K(F(q)).

(Мы

используем здесь обозначе­

ния из 14.1, п заменено на

q.)

 

 

 

 

 

/"„-род, как род в смысле 10.2,

обладает

тем свойством,

что род

произведения

равен

произведению родов

сомножителей

(лемма

10.2.1). Как мы только что видели, для случая расслоения

Е над X

с многообразием флагов

F(q) в

качестве

слоя

Т^-род ведет себя

мультипликативно:

 

 

 

 

 

 

 

Ту (Е) = Ту (X) Ту (F (q)).

Естественно возникает вопрос:

для каких расслоений Е над X

с данным слоем F имеет место

равенство TV(E) —

Tv(X)Ty(F)}

При этом подразумевается, что Е,

X, F — компактные

почти комп­

лексные многообразия и что структура расслоения совместима с почти комплексными структурами. Мы приведем один частный случай, в котором Гн -род ведет себя мультипликативно.

Пусть £— гладкое

GL(<7, С) -расслоение

над компактным

почти

комплексным

многообразием

X

и L — ассоциированное

с |

главное

расслоение;

Е'

=

L/GL(1, q — 1; С)

является

ассоциированным

 

с \

расслоением

над

X

с

комплексным

проективным

пространством

Pg _i(C) в качестве слоя

 

и Е' можно естественным образом

снаб­

дить почти комплексной

структурой.

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

Ту(Е')

= Ту(Х)Ту(Рч-,

(С)).

 

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

 

E =

L/A(q,C)

 

является

расслоением

над Е' со слоем F(q—1)

 

(см.

13.1(8)).

Так как Ту ведет себя

мультипликативно, когда

слоем

является

многообразие флагов,

то

Ty(E)

= Ty(X)Ty(F(q))

 

 

и

Ту

(Е) =

Tg

{Е') Ту (F (q — 1)).

 

Далее,

Ту (F (q)) =

Ту

(F (q -

1)) Ту ( Р . - , (С)).

Отсюда

следует,

что

 

 

 

 

Ty(Ef)

 

= Ty(X)Ty(Pq-l(Q),

 

 

 

 

(12)

поскольку

Ty{F(q—

 

1))

начинается

с 1.

 

 

 

 

 

По поводу дальнейших результатов о мультипликативных свой­

ствах

Города

см. работу

Б о р е л ь

и Х и р ц е б р у х

[1].

 

 


 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

 

Аналог кольца кобордизмов для почти комплексных многообразий

предложен

М и л н о р о м

[3]. Его можно определить с помошью

понятия слабой

комплекс­

ной структуры

( Б о р е л ь и Х и р ц е б р у х [1], часть

III) . Слабая

комплексная

структура на вещественном векторном расслоении g состоит в задании тривиаль­ ного векторного расслоения а и комплексной структуры на \ © а, т. е. комплекс­

ного векторного расслоения ті и изоморфизма

р(ц)

= | © а

(см. 4.5). Компакт­

ное гладкое многообразие X называется слабо

почти комплексным,

если его ка­

сательное расслоение R 0 снабжено слабой почти комплексной структурой. В этом

случае р(т)) = д9 © а, и с(г\) называется полным

классом

Чженя

слабо почти

комплексного многообразия X. Слабая комплексная структура индуцирует ориен­

тацию в X и определяет целые числа c{ct

...cl

[X], 2(і'і + Ч +

• • • + h) =

=dim X, которые называются числами Чженя для X.

 

Определение

слабой

почти

комплексной структуры можно

распространить

на

многообразия

с краем

и с его помощью определить отношение

эквивалентно­

сти

V ~ W между слабо

почти

комплексными многообразиями. Классы эквива­

лентности образуют кольцо комплексных кобордизмов Г. Изложение этого круга вопросов, непосредственно обобщающееся также и на другие структуры на мно­

гообразиях,

дано М и л н о р о м

[4]. Из результатов

С. П. Н о в и к о в а [2] и

М и л н о р а

[3] следует, что V ~ W тогда и только

 

тогда, когда

V и W имеют

одинаковые числа Чженя. В частности, род Тодда

T(V)

является инвариантом

класса комплексных кобордизмов для V.

 

Z[ylt

уг, ...],

 

 

М и л н о р [3] доказал, что Г изоморфно кольцу

причем изомор­

физм Z[(/i,

г/г, ... ] - > Г получается,

если одночлену

 

уп

сопоставить

компактное

почти комплексное многообразие Yn

с такими

свойствами: У„ имеет

касательное

GL(«, С)-расслоение

G и, в обозначениях из 10.1,

 

 

 

 

 

 

 

 

± 1 ,

если п +

1 не является степенью

s(Yn)=sn(Q)

[¥]••

 

никакого

простого

числа,

 

 

± q,

если п +

1 является степенью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

простого

числа

q.

 

 

 

На самом деле

в качестве

многообразий У„ всегда можно брать

многообра­

зия, получающиеся операциями перехода

к обратному, взятия сумм и произведе­

ний из многообразий следующего типа

(см. Х и р ц е б р у х

[6]):

комплексные

проективные

пространства Рг(С), для которых s(P r (C))

=

/• + 1, и гиперповерх­

ности Н(Г, j)

степени (1,1)

в P r ( C ) x P i ( C ) ,

г >

1,

t >

1,

для которых

s (Н(Г , t)) = — ^Г ~^ ' j . Таким

образом, в качестве

образующих

Yn

для Г можно

взять линейные комбинации алгебраических многообразий. Многообразия Y2k

порождают

часть без кручения Q в Q (см. библиографические замечания к гл. I I ) .

Из теоремы

20.2.2 следует, что род Тодда

всякого алгебраического

многообразия

является целым

числом;

следовательно, то же верно и для линейной комбина­

ции алгебраических многообразий. Поэтому

из приведенного выше результата вы­

текает, что Т (X)

является целым числом

для любого компактного почти ком­

плексного многообразия X. Аналогично вторая часть теоремы 14.3.2 выполняется

без множителя 2п~г. Это же можно обобщить

на случай виртуальной Г„-харак-

теристики непрерывного GL(q, С)-расслоения |

над X: виртуальная

7Yхарактери­

стика Ту(Ьи

 

Ьг\,Ц),

где i j e № ( I , Z ) ,

является многочленом

по у с целыми

коэффициентами. Дальнейшие теоремы целочисленности, которые можно вывести из целочисленности рода Тодда, можно найти в частях II и III работы Б о р е л ь и Х и р ц е б р у х [1]. Другой подход к теоремам целочисленности для произволь­ ных гладких многообразий см. в А т ь я и Х и р ц е б р у х [1, 2] и в приложении 1 (§ 26).