Файл: Хирцебрух Ф. Топологические методы в алгебраической геометрии.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 118
Скачиваний: 1
Над комплексным многообразием V рассмотрим пучок і ростков гладких форм типа р, q.
Оператор d на дифференциальных формах многообразия V может быть записан в виде суммы
d = д + д,
где д — дифференцирование по переменным z, д — дифференциро вание по переменным Z.
Имеем
дд = дд = дд + аа = 0.
Оператор д отображает всякую форму типа (р, q) в форму типа (p,q-\-\) и индуцирует поэтому гомоморфизм пучков
Ядро гомоморфизма д: $ Р . ° — 1 есть Q(XPT)— пучок ростков голоморфных р-форм. Действительно, для формы типа (р, 0) обра щение в нуль под действием д эквивалентно голоморфности. С по мощью вложения Q(KPT) В 9ІР'0 И гомоморфизмов д получаем следующую последовательность пучков над V:
|
|
0-+&(ХРТ)-*%Р-°->%Р-Х-+ |
|
. . . ->%"•"-+ |
. . . . |
(4) |
|||||||
|
Как только что показано, эта последовательность точна в своем |
||||||||||||
начале. Впервые |
доказанная |
Г р о т е н д и к о м |
«лемма |
Пуанкаре» |
|||||||||
утверждает, что |
вся |
последовательность |
(4) точна (см. К а р т а н |
||||||||||
[4], |
Д о л ь б о |
[1]). |
|
комплексно-аналитическое |
|
|
|
|
|||||
|
Пусть |
теперь |
задано |
|
векторное |
рас |
|||||||
слоение W над V со слоем Сг . Рассмотрим гладкое векторное рас |
|||||||||||||
слоение |
W <8> №Т <8> №Т, |
и обозначим пучок ростков гладких се |
|||||||||||
чений этого |
расслоения |
через 91P-9(U7). Имеем |
(1) = |
ЩР- Я. |
|||||||||
Сечения |
пучка %т>. i(W), |
т. е. гладкие'сечения |
векторного расслое |
||||||||||
ния |
W ® №Т |
® XT, |
называются |
гладкими |
|
дифференциальными |
|||||||
формами |
(кратко: формами) |
типа |
(р, q) |
с коэффициентами |
в W. |
||||||||
Положим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л Р , |
9 ( Г ) = Г(У, Щ"-'(№))-С-модуль глобальных |
форм |
типа |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
(р, q) |
с коэффициентами |
в W, |
|
Ар' q = Ар' 4(I) — С-модуль обычных глобальных форм типа (р, q).
Локально форма типа (р, q) с коэффициентами в W может рассматриваться относительно локального представления W в виде прямого произведения Ui X Сг как набор г обычных локальных форм типа (p,q). На таком наборе г форм действует д. Так как преобразование от одного локального представления Ui X Сг
к другому Uj X Сг является голоморфным отображением U{ Г] Uj в CL(r, С) и так как д равен нулю на голоморфных функциях, то операция д не зависит от выбора локального представления. По этому д индуцирует гомоморфизм пучков
д: %Р-"(№)->%"• |
4 + 1 (W), |
'и из точной последовательности (4) следует сразу же, что точна последовательность
0->Q(W ®Xpf)^%P-U(W)-+%P'L{W)^... |
-+KP-G(W)-^ |
. . . . |
(6) |
Пучок ростков гладких сечений любого векторного расслоения над V является тонким пучком (см. 3.5). Этим показано, что (6) является тонкой резольвентой для пучка Q(WG$>№T), и из тео ремы 2.12.1 вытекает следующая теорема.
|
Т е о р е м а |
15.4.1 |
(Дольбо — Серр). |
Комплексное |
векторное |
|||||
пространство |
HP>I(V,W) |
естественным |
образом |
изоморфно |
q-u |
|||||
группе |
когомологий |
д-резольвенты |
(6), т. е. |
|
|
|
||||
|
|
|
HP'Q{V, |
|
W)^ZP'Q{W)ld{AP-Q-\W)), |
|
|
|
(7) |
|
где |
ZP'Q(W) |
обозначает модуль |
тех глобальных |
форм |
типа |
(р, q) |
||||
с |
коэффициентами |
в |
W, которые обращаются |
в нуль |
под |
дей |
||||
ствием |
д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Из этой теоремы немедленно следует, что группы когомологий HP'4(V,W) равны нулю, если р или q больше, чем комплексная размерность многообразия V.
До конца |
этого параграфа |
будем |
предполагать, |
что V |
ком |
|
пактно. Пусть |
п = dim V. |
|
|
|
|
|
Рассмотрим двойственное к W векторное расслоение W*. Тогда |
||||||
естественным |
образом |
для |
a^AP^(W), |
$^AR~S(W*) |
можно |
|
определить произведение а Л р, которое |
лежит в ЛР+г> e+s (l). |
Для |
||||
W — 1 речь идет об обычном внешнем произведении форм. Это |
||||||
произведение обладает |
свойствами |
|
|
|
д (а Л Р) = да |
Л Р + |
( - 1 ) Р + " |
а Л ар, |
а Д Р ^ - і Г ^ Р Л а . |
|
||
Для г = п — р и s = n—-q |
имеем |
а Л р є |
Ап>"(1) |
интеграл |
|
|
|
і (а, |
р) = J |
а Л Р. |
|
( 8 )
и определен
v
Если |
а |
— ду, |
y<=AP'i-l(W) |
|
и если, |
далее, |
<Эр = |
0, |
то |
из |
(8) |
и |
||||||||||
теоремы |
Стокса следует, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
i(a, р ) = J |
d ( Y Л Р) = |
J d ( Y A 8 ) = 0. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналогично |
i(a, В) = 0 |
для |
$ = ду, |
у є АП~Р' |
«-«Н |
|
и |
da |
= |
0. |
||||||||||||
|
|
Билинейная форма і индуцирует поэтому в силу |
(7) |
спарива |
||||||||||||||||||
ние |
HP'i(V,W) |
|
И #"-*>."-«(У, W*) |
|
со |
значениями |
в С. Таким |
об |
||||||||||||||
разом, |
для |
а<= HP-V(V,W) |
|
|
И ^ ^ " |
|
- « ( У , |
№*) |
определено |
чис |
||||||||||||
ло |
|
i(a,b), |
|
которое |
зависит |
только |
от |
а и |
b; |
i(a,b) |
линейно |
по |
а |
|||||||||
и |
по Ь. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Кодаира |
распространил |
теорию |
гармонических |
форм на формы |
||||||||||||||||
с коэффициентами в W. Введем в |
|
W произвольную |
(фиксирован |
|||||||||||||||||||
ную) эрмитову метрику. Этим (15.3с) индуцируется |
изоморфизм |
|||||||||||||||||||||
Т^Т*. |
Этот |
изоморфизм |
и |
теорема 3.6.1 |
дают изоморфизмы |
|
|
|||||||||||||||
ХРТ<%№^ |
|
|
ХРТ ® ХПТ* ® ХПТ ® Я ' Г а* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г* Г _ Р Г ® Я , Я " ' Г == А , П ~ ' Г ® Я " ~ Р Г . |
|||||||||||
В результате получается |
оператор |
двойственности |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
*: ХРТ ® XqY->XN-QT |
® Я / ^ Г - |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Изоморфизм |
** расслоения Я*>Х ® А,«Т на себя |
есть умножение |
|||||||||||||||||||
на |
(—1)Р+Я. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Редуцируем |
теперь структурную |
|
группу |
векторного |
расслоения |
||||||||||||||||
W к унитарной группе, и получим тем самым эрмитовы антиизо |
||||||||||||||||||||||
морфизмы |
(ср. 15.3с) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Пусть |
х — сопряжение, |
являющееся |
антиизоморфизмом ХТТ ® XST |
|||||||||||||||||||
на |
Х8Т®)7Т. |
|
Положим |
# |
= г|)®(х*) |
и # |
= |
-ф—1 |
® (и *), |
и |
полу |
|||||||||||
чим |
антиизоморфизмы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
#: |
W ® Л Т ® JJT -* W |
® Г ~ Р Г ® ХП~"Т, |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
# : |
Г * |
® A T |
® |
Л^Г -> |
|
® |
Я г е - г |
Г ® |
Л " ~ * Г . |
|
|
|
|
|
||
Для |
г = п — р |
и |
s = n — q изоморфизм |
# # |
есть |
умножение |
||||||||||||||||
на |
( - 1)"+' . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#и # индуцируют антиизоморфизмы соответствующих пучков
#: %р-4(W)-*%n~p'n~q(W*), #: %r-s(W')-+%n-r-n-s(W).
Так как расслоения W и W* комплексно-аналитические, то имеем гомоморфизмы пучков
д: %p'q{W)-+%p-q+x(W), |
д: Яг-s (W*) - > s + 1 ( I T ) . |
|
Положим |
|
|
|
|
|
|
|
_ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
и получим |
гомоморфизм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Ф: |
|
|
%P'Q(W)->%P'Q~L{W). |
|
|
|
||||||
Если |
а, р є |
А"'4 |
(W) —- глобальные |
формы |
типа (р, <?) с коэффи |
||||||||||||||
циентами в W, то можно |
|
ввести их скалярное |
произведение |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(а, р) = |
ф , # р ) = | а Л |
# |
|
р. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
|
|
|
|
|
|
Тогда |
(а, а) ^ |
0 |
и |
(а, а) = |
0' тогда и |
только |
тогда, когда а = 0. |
||||||||||||
По отношению к этому скалярному произведению |
•& и д — сопря |
||||||||||||||||||
женные |
операции: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
(а, Щ |
= (да, Р), |
|
O G ^ M |
(W), |
|
р є= Л р ' ' _ 1 |
(9) |
|||||||||
|
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
(а, *Р) = |
- |
j t x A # # a # p |
= ( - l ) p |
+ ? |
+ |
I |
| а Л а # р . |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(da, |
Р) - |
(а, |
Щ |
= |
J |
(За |
Л |
# |
Р + ( - 1 ) Р + Ч |
а |
Л |
а |
# |
р) = |
|||||
|
|
|
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= | д ( а Л # Р ) - J d ( a A # P ) = 0 |
||||||||
по |
теореме |
Стокса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Наконец, |
определим |
комплексный |
оператор |
Лапласа — Бель- |
||||||||||||||
трами |
• |
= |
|
+ |
dft, |
который отображает |
AP-I(W) |
В себя. Под |
|||||||||||
пространство тех элементов а из AP>I(W), |
|
для которых П а = О, |
|||||||||||||||||
обозначим через |
В Р ^ ^ ) . |
|
ЭТО — подпространство |
комплексно-гар |
|||||||||||||||
монических |
форм. |
Из |
(9) |
следует, |
как обычно, |
что Па = 0 тогда |
|||||||||||||
и только тогда, |
когда |
•Оа = |
да = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Методы теории гармонических интегралов показывают, что |
||||||||||||||||||
AP'<I(W) |
|
является |
прямой |
суммой |
трех |
попарно |
ортогональных |
относительно введенного скалярного произведения векторных про странств
|
Ар- q (W) = дА"'9 |
- 1 (W) © ЪАР- q + X |
(W) |
ф ВР- "-(V, W). |
|
Отсюда |
следует, |
что |
ZP' 4 (W) = дАр' ч~1 |
(W) © ВР' Q (V, W), и, на |
|
конец, |
по теореме 15.4.1 |
|
|
||
|
HP'Q(V, |
W)s*Zp'q(W)ldAp-4-\W)s*Bp-q(V, |
W). - |
Из того факта, что • является эллиптическим дифференциальным оператором на компактном многообразии, Кодаира выводит, что