Appell–Humbert theorem

In matematica, the Appell–Humbert theorem describes the line bundles on a complex torus or complex abelian variety. It was proved for 2-dimensional tori by Appell (1891) and Humbert (1893), and in general by Lefschetz (1921)

Appell–Humbert theorem

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Describes the line bundles on a complex torus or complex abelian variety

In matematica, il Appell–Humbert theorem describes the line bundles on a complex torus or complex abelian variety.
It was proved for 2-dimensional tori by Appell (1891) e Humbert (1893), and in general by Lefschetz (1921)

Dichiarazione[]

Supporre che

T {stile di visualizzazione T}

"T" is a complex torus given by

V / Λ {displaystyle V/Lambda }

"{displaystyle dove

Λ {displaystyle Lambda }

"Lambda is a lattice in a complex vector space

V {stile di visualizzazione V}

"V". Se

H {stile di visualizzazione H}

"H" is a Hermitian form on

V {stile di visualizzazione V}

"V" whose imaginary part

e = Io sono ( H ) {stile di visualizzazione E={testo{Io sono}}(H)}

"{stile is integral on

Λ × Λ {displaystyle Lambda times Lambda }

"{displaystyle, e

un {displaystyle alfa }

"alpha is a map from

Λ {displaystyle Lambda }

"Lambda to the unit circle

u ( 1 ) = { z C : | z | = 1 } {stile di visualizzazione U(1)={zin mathbb {C} :|z|=1}}

"{stile, called a semi-character, tale che

un ( tu + v ) = e io Pi e ( tu , v ) un ( tu ) un ( v )   {displaystyle alfa (u+v)=e^{ipi E(tu,v)}alfa (tu)alfa (v) }

"alpha

poi

un ( tu ) e Pi H ( z , tu ) + H ( tu , tu ) Pi / 2   {displaystyle alfa (tu)e^{pi H(z,tu)+H(tu,tu)pi /2} }

"alpha

è un 1-cocycle di

Λ {displaystyle Lambda }

"Lambda defining a line bundle on

T {stile di visualizzazione T}

"T". For the trivial Hermitian form, this just reduces to a character. Note that the space of character morphisms is isomorphic with a real torus

Hom Ab ( Λ , u ( 1 ) ) R 2 n / Z 2 n {stile di visualizzazione {testo{Hom}}_{textbf {Ab}}(Lambda ,u(1))cong mathbb {R} ^{2n}/mathbb {Z} ^{2n}}

"{stile

Se

Λ Z 2 n {displaystyle Lambda cong mathbb {Z} ^{2n}}

"{displaystyle since any such character factors through

R {displaystyle mathbb {R} }

"mathbb composed with the exponential map. Questo è, a character is a map of the form

esp ( 2 Pi io l , ) {stile di visualizzazione {testo{esp}}(2pi ilangle l^{*},-sonaglio )}

"{stile

for some covector

l V {displaystyle l^{*}in V^{*}}

"{displaystyle. The periodicity of

esp ( 2 Pi io f ( X ) ) {stile di visualizzazione {testo{esp}}(2pi if(X))}

"{stile for a linear

f ( X ) {stile di visualizzazione f(X)}

"f(X)" gives the isomorphism of the character group with the real torus given above. Infatti, this torus can be equipped with a complex structure, giving the dual complex torus.

Esplicitamente, a line bundle on

T = V / Λ {displaystyle T=V/Lambda }

"{displaystyle may be constructed by descent from a line bundle on

V {stile di visualizzazione V}

"V" (which is necessarily trivial) e un descent data, namely a compatible collection of isomorphisms

tu o V o V {displaystyle u^{*}{matematico {o}}_{V}a {matematico {o}}_{V}}

"{displaystyle, one for each

tu u {displaystyle uin U}

"u. Such isomorphisms may be presented as nonvanishing holomorphic functions on

V {stile di visualizzazione V}

"V", and for each

tu {stile di visualizzazione u}

"u" the expression above is a corresponding holomorphic function.

The Appell–Humbert theorem (Mumford 2008) says that every line bundle on

T {stile di visualizzazione T}

"T" can be constructed like this for a unique choice of

H {stile di visualizzazione H}

"H" e

un {displaystyle alfa }

"alpha satisfying the conditions above.

Ample line bundles[]

Lefschetz proved that the line bundle

l {stile di visualizzazione L}

"L", associated to the Hermitian form

H {stile di visualizzazione H}

"H" is ample if and only if

H {stile di visualizzazione H}

"H" is positive definite, and in this case

l 3 {stile di visualizzazione L^{a volte 3}}

"{stile is very ample. A consequence is that the complex torus is algebraic if and only if there is a positive definite Hermitian form whose imaginary part is integral on

Λ × Λ {displaystyle Lambda times Lambda }

"{displaystyle

Guarda anche[]

Riferimenti[]

  • Appell, P. (1891), "Sur les functiones périodiques de deux variables", Journal de Mathématiques Pures et Appliquées, Série IV, 7: 157–219

  • Humbert, G. (1893), "Théorie générale des surfaces hyperelliptiques", Journal de Mathématiques Pures et Appliquées, Série IV, 9: 29–170, 361–475
  • Lefschetz, Solomon (1921), "On Certain Numerical Invariants of Algebraic Varieties with Application to Abelian Varieties", Transazioni dell'American Mathematical Society, Provvidenza, RI: Società matematica americana, 22 (3): 327–406, doi:10.2307/1988897, ISSN 0002-9947, JSTOR 1988897
  • Lefschetz, Solomon (1921), "On Certain Numerical Invariants of Algebraic Varieties with Application to Abelian Varieties", Transazioni dell'American Mathematical Society, Provvidenza, RI: Società matematica americana, 22 (4): 407–482, doi:10.2307/1988964, ISSN 0002-9947, JSTOR 1988964
  • Mumford, Davide (2008) [1970], Varietà abeliane, Tata Institute of Fundamental Research Studies in Matematica, vol. 5, Provvidenza, RI: Società matematica americana, ISBN 978-81-85931-86-9, SIG 0282985, OCLC 138290


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