Файл: Хирцебрух Ф. Топологические методы в алгебраической геометрии.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 97
Скачиваний: 1
веса г изоморфно Я 0 ( У , /Су). Размерность этого векторного про странства, т. е. число линейно независимых автоморфных форм от
носительно А веса г, обозначается через Yir(M, А). Так как |
Кг |
||||||||||||||||||
положительно, |
то |
теоремы |
18.2.1 и 18.2.2 показывают, |
что |
группы |
||||||||||||||
когомологий для |
У с коэффициентами |
в |
пучке |
ростков |
голоморф |
||||||||||||||
ных сечений расслоения Ку равны |
нулю |
во всех |
размерностях |
||||||||||||||||
=т^0, |
если |
г |
2, |
и |
равны |
нулю |
во всех |
размерностях |
фп, |
если |
|||||||||
г |
— 1 . Следовательно |
(см. 20.5(13)), |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
11ДМ, Д ) |
= |
0 |
для |
|
г < - 1 , |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
П 0 (М, |
Д ) |
= |
1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
П , ( М, Д) = £„, |
|
|
|
|
|
|
|
|
( 6 ) |
||||||
|
|
|
|
1\(М, |
|
Д ) |
= |
% ( У , KY) |
|
ДЛЯ |
Г > 2 . |
|
|
|
|
||||
Здесь gn |
— число |
линейно |
независимых |
голоморфных |
форм |
сте |
|||||||||||||
пени п на |
У = |
М/А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
однородна, |
||||
Предположим |
теперь, что |
ограниченная |
область |
||||||||||||||||
т. е. что'М допускает транзитивную группу |
комплексно-аналитиче |
||||||||||||||||||
ских гомеоморфизмов. Классы Чженя cf |
для |
У можно предста |
|||||||||||||||||
вить |
дифференциальными |
формами, |
|
так |
что |
любое |
разбиение |
||||||||||||
я = |
(/і, . . . , / р ) числа |
|
п |
определяет |
дифференциальную |
форму |
|||||||||||||
Р(л) |
степени |
2п |
и |
типа |
(п,п), |
которая |
представляет |
класс кого |
|||||||||||
мологий Cj{ . . . с/ |
. Так |
как |
М |
однородно, |
то |
р*Р(л) |
= s(n) |
• V, |
где |
||||||||||
s(jt) — вещественное число, |
зависящее только от М и |
от |
разбие |
||||||||||||||||
ния |
л, а |
V — инвариантный |
элемент |
объема на |
М |
по |
отношению |
||||||||||||
к метрике Бергмана |
( Х и р ц е б р у х [5], § |
2). |
|
|
|
|
|
||||||||||||
Т е о р е м а |
22.2.1. |
Пусть |
Аі, |
Аг — две |
подгруппы |
группы |
1{М), |
||||||||||||
удовлетворяющие |
условиям |
(а) — (с), |
|
о,- — объем |
У,- |
= |
M/At |
по от |
|||||||||||
ношению |
к метрике |
Бергмана |
на ограниченной |
однородной |
обла |
||||||||||||||
сти М, и пусть |
с = |
Vi/v2. |
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
%У (Yd = |
с%у |
( У 2 ) , |
|
П г |
(Л*, А,) = |
cTL (М, |
А2) |
для |
г > |
2. |
|
|||||||
Д о к а з а т е л'ь с т в о. Пусть |
Si (л) |
— числа Чженя с/ |
...с, |
|
\Y Л |
||||||||||||||
для |
У Г , соответствующие разбиению |
|
п. Тогда |
(я) = |
s (п) и* и |
||||||||||||||
|
|
s i |
(п) |
— |
cs2(л) |
|
Для |
всех |
|
я = |
0*1» •••» /'/>)• |
|
|
|
Следовательно, это же выполняется и для любой линейной ком бинации чисел Чженя. В частности, формулы (3) и теорема Ри
мана — Роха показывают, |
что указанная пропорциональность имеет |
место для %y(Yi) и для П |
Г (Л1, Д Г ) , г ^ 2. |
Предположим, теперь, что ограниченная однородная область М
еще и |
симметрична, |
т. е. что для любой точки |
х є М |
существует |
комплексно-аналитический гомеоморфизм ох: |
М-+М, |
который |
||
имеет |
х в качестве |
изолированной неподвижной |
точки |
и является |
инволюцией (ох = 1). Следующий частный случай одной теоремы Бореля показывает, что при этом предположении всегда суще ствуют алгебраические многообразия вида М/А.
Т е о р е м а |
|
22.2.2 |
|
( Б о р е л ь |
[4]). |
Пусть |
М — ограниченная |
од |
|||||||||||
нородная |
симметрическая |
область, |
и |
пусть I (М) —группа |
|
комп |
|||||||||||||
лексно-аналитических |
|
|
гомеоморфизмов |
|
для |
М. |
Тогда |
|
|
|
|||||||||
I) |
1(М) |
содержит |
подгруппу |
А, |
удовлетворяющую |
|
условиям |
||||||||||||
( а ) . - ( с ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
II) |
Если |
А |
является |
подгруппой |
группы |
1(М), |
удовлетворяю |
||||||||||||
щей |
условиям |
|
(а) |
и |
(Ь), то А |
содержит |
нормальную |
|
подгруппу |
||||||||||
конечного |
индекса, |
удовлетворяющую |
условиям |
(а) — (с). |
|
|
|||||||||||||
|
З а м е ч а н и е . |
|
В |
|
рассматриваемом |
случае |
(а) |
выполняется |
|||||||||||
тогда |
и |
только |
тогда, |
когда |
Д — дискретная |
подгруппа |
группы |
||||||||||||
1{М), |
а условие |
(Ь) |
эквивалентно компактности |
1(М)/А ( Б о р е л ь |
|||||||||||||||
[4], |
стр. |
112). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22.3. Пусть |
М — ограниченная |
однородная симметрическая об |
|||||||||||||||||
ласть в С„. Тогда М разлагается |
в произведение M = N\ X • • • X Ns |
||||||||||||||||||
неприводимых |
ограниченных |
однородных |
симметрических |
обла |
|||||||||||||||
стей Nh- Каждая из |
|
областей Nk является факторпространством |
|||||||||||||||||
N=G/H |
некоторой |
|
простой некомпактной группы Ли G с триви |
||||||||||||||||
альным |
центром |
по |
максимальной компактной |
связной подгруппе |
Я, центр которой имеет вещественную размерность единица. Мож но сопоставить G некоторую компактную группу Ли G', которая также содержит Я. Факторпространство N' — G'/H является ком пактным неприводимым однородным эрмитовым симметрическим многообразием, которое содержит открытое подмножество, комп
лексно-аналитически гомеоморфное |
N ( Б о р е л ь |
[1]). Полное |
опи |
||||||
сание этой конструкции можно найти у Х е л г а с о н а |
([1], стр. 321). |
||||||||
У Б о р е л я |
и Х и р ц е б р у х а |
([1], часть |
1, |
стр. 520) |
|
пока |
|||
зано, что каноническое одномерное расслоение |
для |
N' |
отрица |
||||||
тельно в смысле Кодаиры (и, |
следовательно, |
N' |
является |
алгеб |
|||||
раическим |
многообразием). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Пусть |
е є |
N cz N' — точка, |
соответствующая |
единичному |
эле |
||||
менту групп G, G'. По формуле Э. Картана тензор кривизны |
в е, |
ассоциированный с инвариантной метрикой на N', является отри цательным кратным тензора кривизны в е, ассоциированного с ин
вариантной |
метрикой |
на N |
(см. X и р ц |
е б р у х [5]). |
|
|
Пусть |
M' = N[X |
как |
XN'S и е = |
(е1 . . . е в ) є |
Af. |
Тогда М |
можно рассматривать |
открытое подмножество |
в |
М', и инва |
риантные дифференциальные формы, представляющие заданное число Чженя для М и М', отличаются в точке е на некоторый положительный множитель со знаком (—1)™. Это является след ствием приведенного выше свойства тензоров кривизны. Как и в теореме 22.2.1, применение теоремы Римана — Роха дает:
Т е о р е м а |
22.3.1. |
Пусть |
М — ограниченная |
однородная |
сим |
||||||
метрическая |
|
область |
в Сп, |
и пусть |
1(М) — группа |
комплексно-ана |
|||||
литических |
гомеоморфизмов |
|
для М. Пусть |
Y = |
М/А — |
факторпро- |
|||||
странство |
по |
подгруппе |
AczI(M), |
удовлетворяющей |
условиям |
||||||
(а) — (с) |
п. 22.2, и пусть |
М' — компактное |
симметрическое |
много |
|||||||
образие, |
соответствующее |
М. Тогда |
существует |
вещественное |
чис |
||||||
ло с, такое, что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
%y(Y) = c%y(M% |
Ur |
(М, |
А) = с% (ЛГ, |
Км'У) |
для |
г > 2 . |
|||||
Если п четно, то с > |
0. Если |
п нечетно, то с < 0. |
|
|
В действительности многообразия М' полностью расклассифи цированы (см. Х е л г а с о н [1], стр. 354). Пусть M'—N'iX.• • • ХА^. Тогда каждое Л7' является одним из многообразий следующего списка:
I)U (р + q)/V (р) X U (q),
II)SO(2p)/U(p),
III)Sp(p)/U(p),
IV) SO (p + 2)/SO (p) X SO (2), p ^ 2 ,
W
V)E6 /Spin(10)XT1 ,
VI) |
E7/E6XTl. |
Тот факт, что каждое из этих N' приводит к ограниченной од |
|
нородной |
симметрической области, был доказан Э. Картаном |
с помощью явной конструкции в каждом отдельном случае. Пер
вое |
общее |
доказательство |
принадлежит Х а р и ш - Ч а н д р е |
([1], |
|
стр. |
591) |
(см. Х е л г а с о н |
[1], стр. 312). Числа Бетти br(N') |
для |
|
N' могут быть подсчитаны с помощью формулы Хирша, и можно |
|||||
показать, |
что числа /г?-«(Л7 '), определенные в 15.4, равны |
нулю |
|||
для |
p¥=q |
(см. 15.10, Б о р е л ь [2] и |
Б о р е л ь и Х и р ц е б р у х [1], . |
||
§ 14). Отсюда следует, что %(N')= |
1 (на самом деле W — даже |
рациональное алгебраическое многообразие). Таким образом, мы
видим, |
что константа с в теореме 22.3.1 совпадает |
с %(Y). |
Отсюда |
||||||
видно |
также, что |
индекс т = |
r(N') = |
2(—l)^&2j(^0 равен |
нулю, |
||||
кроме следующих |
случаев: |
|
|
|
|
|
|
||
I) |
если р — 2s и q = 2t, или |
если |
р = 2s _-f-1, |
q — 2t, |
или |
если |
|||
р = 2t, q = |
2s + |
1; тогда т = |
^ |
' '. |
|
|
|
|
|
IV) |
если |
р — 4s; тогда т = |
2; |
|
|
|
(5) |
V)т = 3.
|
Пусть А —подгруппа |
группы 1(М), |
удовлетворяющая |
условиям |
|||||
(а) — (с) |
п. 22.2. Такая |
подгруппа |
существует |
по теореме |
22.2.2. |
||||
По |
этой |
же |
теореме существует |
нормальная |
подгруппа |
Г |
груп |
||
пы |
Д сколь |
угодно большого индекса |
р, которая будет |
свободно |
действовать |
на |
М. |
Тогда |
М/Т |
будет |
|
[i-листным |
накрытием |
|
для |
||||||||||||||||||
У = |
М/А, |
и |
из |
теоремы |
|
Римана — Роха |
|
следует, |
что |
Ху(М/Т) |
= |
|||||||||||||||||
= ІіуіУ(У). |
В |
силу |
теоремы |
22.3.1 |
и |
упомянутых |
выше |
равенств |
||||||||||||||||||||
%(М')= |
1 и с = |
х(М) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
%у(М/Т) |
|
= |
Пу(У) |
= |
|
|
п(У)Ху(М') |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где |
%(У)>0, |
|
если |
п четно, |
и х ( ^ ) < 0 , |
если |
п |
нечетно. В |
частно |
|||||||||||||||||||
сти, если М есть произведение |
многообразий |
из списка |
(5), |
то п |
||||||||||||||||||||||||
четно |
и т ( М / Г ) = |
\аі{У)х{М')> |
x(Y)->0, |
|
|
т ( Л І ' ) > 0 . |
Этим |
спосо |
||||||||||||||||||||
бом можно строить алгебраические многообразия М/Т |
со |
сколь |
||||||||||||||||||||||||||
угодно большим |
индексом. |
|
|
|
|
|
|
U ( 3 ) / U ( 2 ) X U ( l ) = |
Р 2 ( С ) . |
|||||||||||||||||||
Первый пример получим, взяв М' = |
||||||||||||||||||||||||||||
В этом случае |
%{М')= |
|
|
1 и |
М |
совпадает |
с |
открытым |
единичным |
|||||||||||||||||||
шаром |
В 2 |
cz С2 . Таким |
|
образом, |
существуют |
алгебраические |
по |
|||||||||||||||||||||
верхности |
М/Т |
|
со |
сколь |
|
угодно |
большим |
индексом. Это |
опровер |
|||||||||||||||||||
гает |
одну |
|
гипотезу |
Ц а ' п п ы |
|
[1]. |
Подробности |
можно |
|
найти |
||||||||||||||||||
у А. Б о р е л я |
[4]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Теоремой 22.3.1 можно воспользоваться также для вычисления |
||||||||||||||||||||||||||||
целых |
чисел |
ПГ (М, Л). Ввиду |
(3) |
предположим |
г ^ |
2. |
Для |
про |
||||||||||||||||||||
стоты |
пусть |
М — неприводимая |
ограниченная |
однородная |
симмет |
|||||||||||||||||||||||
рическая область. Тогда |
М — одно |
из |
многообразий, |
|
перечислен |
|||||||||||||||||||||||
ных в |
(4). Значения для Ur(M, |
А) были |
подсчитаны |
Х и р ц е б р у - |
||||||||||||||||||||||||
х о м |
[4, 5] |
с |
помощью |
формул |
для |
%(-М', (Км'У)- Последние |
могут |
|||||||||||||||||||||
быть |
найдены |
с помощью |
теоремы |
|
Римана — Роха |
|
и |
связаны |
||||||||||||||||||||
с формулами |
Г. Вейля |
|
о |
степенях |
неприводимых представлений |
|||||||||||||||||||||||
( Б о р е л ь |
и |
Х и р ц е б р у х |
[1]). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Ответ для |
|
каждого |
случая |
следующий: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
I) |
Tlr(M, |
|
A) = |
( - l ) / |
" ? x ( W A ) n |
r{p + q) — i — i |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p+q-i—j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где |
произведение |
берется |
по |
всем 0 ^ |
|
і ^ |
р — 1, |
1 ^ |
/ ^ |
q. |
|
|
||||||||||||||||
II) |
Ur(M, |
|
Д) = |
( - 1 ) |
T P ( P - I > |
%(М/А)П |
2 (г - l ) ( p - |
|
+ i + j |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
і + І |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
произведение |
берется |
по |
всем |
0 ^ |
і <с j ^ |
р — 1. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
III) |
ПДМ, |
Д) = |
|
і 1 |
|
|
Х(М/А)11 |
2 ( л - 1 ) ( р + 1 ) + / + / |
|
|
||||||||||||||||||
( - 1 ) |
|
|
|
|
|
|
i + 1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
произведение |
берется |
по |
всем |
0 ^ |
|
і ^ |
|
/ ^ |
|
р. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
IV) |
Пг |
(М, |
А) = |
(- |
If |
х (М/А) |
((гр |
|
~ 1 |
) + |
( |
) ) . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
V) |
Пг |
(М, |
А) = |
х (М/А) |
П 1 2 |
( Г |
~ 1 |
) + |
|
^ |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|