
книги из ГПНТБ / Хирцебрух Ф. Топологические методы в алгебраической геометрии
.pdfВообще 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).
Глава IV
ТЕОРЕМА РИМАНА —РОХА ДЛЯ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ МНОГООБРАЗИЙ
В этой главе V — комплексное n-мерное многообразие. Доказа тельство теоремы Римана-—Роха основано на различных резуль татах о компактных комплексных многообразиях, принадлежащих Картану, Дольбо, Кодаире, Серру и Спенсеру. Эти результаты
собраны в § 15. В двух местах во время доказательства |
прихо |
|||||||||||||||
дится |
делать |
дополнительные |
предположения |
о V: сначала, |
что |
|||||||||||
V — кэлерово |
многообразие |
(15.6—15.9), |
а |
затем, |
что |
V—алгеб |
||||||||||
раическое |
многообразие. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
§ 15. |
Когомологий компактных |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
комплексных |
многообразий |
|
|
|
|
||||||
15.1. |
Пусть W — комплексно-аналитическое |
векторное расслое |
||||||||||||||
ние над V, и пусть Q(W) |
— пучок ростков |
голоморфных |
сечений W |
|||||||||||||
(см. |
3.5). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q(W) |
|
|
|
Группы'когомологий |
V с коэффициентами |
в пучке |
|
рост |
||||||||||||
ков голоморфных |
сечений расслоения W (ср. 3.5) будем для крат |
|||||||||||||||
кости |
обозначать |
через |
Hl(V, |
|
W). |
Будет |
показано, |
что |
они |
равны |
||||||
нулю |
при |
І, |
большем, |
чем |
комплексная |
размерность |
многообра |
|||||||||
зия V, |
и |
что |
для |
компактного |
многообразия |
|
V они |
суть конечно |
||||||||
мерные пространства над С. Изоморфные расслоения W, W |
имеют, |
|||||||||||||||
очевидно, |
изоморфные пучки |
сечений Q,(W) |
и Q(W) |
и дают |
изо |
морфные группы когомологий. На этом основании изоморфные расслоения будут часто отождествляться.
Тривиальное одномерное расслоение будет обозначаться через 1.
Пучок Q ( l ) — это |
пучок ростков голоморфных функций Со. Этот |
||
пучок будет также обозначаться через Q. |
|
||
H°(V, W) является комплексным |
векторным |
пространством |
|
всех глобальных |
(т. е. определенных на |
всем V) голоморфных се |
|
чений расслоения |
W. В частности, H°(V, |
1) является комплексным |
|
векторным пространством всех определенных на всем V голоморф |
|||
ных функций. Если V компактно, то H°(V, 1) имеет |
размерность d, |
||
где d — число связных компонент многообразия V. |
|
*
15.2. Рассмотрим пучок Сш ростков.не обращающихся в нуль голоморфных функций над комплексным многообразием V (см. 2.5). Множество классов изоморфизмов комплексно-аналитических
С*-расслоений над V |
образует абелеву группу #'(Y> Си ), |
в |
ко |
||||||||
торой групповая операция совпадает с тензорным |
произведением |
||||||||||
(см. 3.7). |
D |
|
|
|
V задается так называемыми |
|
|
||||
Дивизор |
многообразия |
меро |
|||||||||
морфными функциями |
положения |
на V: |
|
|
|
|
|||||
Пусть |
U = { £ / J I E |
/ — - |
открытое покрытие |
многообразия |
V. |
Для |
|||||
каждого |
і е |
/ |
пусть |
на |
£/,• |
задана мероморфная |
функция |
fit |
не |
||
равная |
тождественно |
нулю, |
так |
чтобы на |
11І Г] V) функция |
fj/fj |
|||||
не имела |
ни |
нулей, ни |
полюсов. |
|
|
|
|
|
Следует еще определить, когда две такие системы мероморфных функций определяют один и тот же дивизор. Это, конечно,
делается |
обычным |
образом. Дивизоры можно определить также и |
|||
с помощью пучков. |
|
|
|
|
|
Пусть |
© — пучок ростков |
не равных тождественно |
нулю |
меро- |
|
морфных |
функций |
(пучковая |
операция — обыкновенное |
умножение |
|
ростков); |
С(в является подпучком пучка ©. После введения |
пучка |
|||
$) = ©/С(а получим |
точную последовательность |
|
|
||
|
|
0^+C»-»>@-*SD-».0. |
|
(1) |
Дивизоры — это элементы абелевой группы Н° (V, $)). Мы будем записывать эту группу аддитивно. Сложение двух дивизоров, за данных мероморфными функциями /., f. на одном и том же по крытии \\ = {Ui}{^I, соответствует умножению функций f.f. на Ur Точная последовательность (1) порождает когомологическую точ ную последовательность
|
|
|
|
|
|
|
|
в0 |
|
|
|
|
|
|
|
Н° (V, |
© |
) Я 0 |
(V, |
£>) — > Я 1 (V, С^). |
|
|
(2) |
||||||
H°(V, ©) |
является |
мультипликативной |
группой |
не |
равных |
тож |
||||||||
дественно нулю ни на какой |
компоненте |
связности |
мероморфных |
|||||||||||
функций многообразия V. Мероморфная функция |
f є Я ° ( У , ©) |
|||||||||||||
определяет дивизор |
(/) — hf, |
который называется дивизором |
ме- |
|||||||||||
роморфной |
функции. |
Два |
дивизора |
называются |
линейно |
эквива |
||||||||
лентными, |
если |
их |
разность |
является |
дивизором |
мероморфной |
||||||||
функции |
/ е Я ° ( 1 / , ©). Классы |
дивизоров |
по |
отношению |
линейной |
|||||||||
эквивалентности |
образуют |
абелеву |
группу |
|
H°(V,'£))/hH0(V,®), |
|||||||||
которая в силу точности последовательности |
(2) |
изоморфна |
неко |
|||||||||||
торой подгруппе |
группы |
Я 1 |
(V, |
Сш ). |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Если |
D — дивизор, |
то |
мы |
обозначаем через [D] комплексно- |
||||||||||
аналитическое |
Сщ-расслоение |
(6oD)_ 1 - Единственное |
с |
точностью |
||||||||||
до изоморфизма ассоциированное |
с [D] |
комплексно-аналитическое |
||||||||||||
1-мерное расслоение обозначается |
через {£)}. |
|
|
|
|
|
||||||||
Если дивизор D относительно покрытия |
U = |
{ L 7 J £ s / |
задается |
|||||||||||
мероморфными |
функциями |
|
то [D] задается коциклом |
|
|
ft, = fi/f„ ft,: UrfU,-* С. |
(3) |
Дивизор D называется голоморфным, если все функции го ломорфны. Это понятие, естественно, зависит только от самого дивизора D.
З а м е ч а н и е . Часто в литературе голоморфные дивизоры на зываются «неотрицательными», а если по крайней мере одна функ
ция fi |
имеет нули, — «положительными». |
Мы не |
используем |
|
эту |
||||||||||||||
терминологию, так как будем употреблять |
слово |
«положительный» |
|||||||||||||||||
в другом смысле |
(18.1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Голоморфный дивизор D называется неособым |
дивизором, |
если |
|||||||||||||||||
он относительно |
подходящего |
покрытия |
I I = |
{Ui} |
может |
быть |
за |
||||||||||||
дан функциями fi, удовлетворяющими следующим условиям: |
|
|
|||||||||||||||||
Или |
fi = |
1 |
или в Ui можно ввести локальные |
комплексные |
|||||||||||||||
координаты |
так, |
чтобы fi равнялось |
|
одной |
из |
координат. |
|
|
|
||||||||||
Пусть D — неособый дивизор |
и dim V — |
п. |
|
|
|
fi(x)=0, |
|||||||||||||
Множество |
всех точек х |
многообразия V, |
для |
которых |
|||||||||||||||
x^Ui |
по крайней |
мере для |
одного |
і |
(а |
|
значит, и для всех І,, |
||||||||||||
таких, |
что Ї Є ( / І ) , |
является |
комплексным |
подмногообразием |
раз |
||||||||||||||
мерности п—1. |
Мы |
будем |
обозначать это |
комплексное подмного |
|||||||||||||||
образие тем же символом D в согласии с терминологией п. 4.9. |
|
||||||||||||||||||
Пусть D — произвольный дивизор на |
V, |
заданный функциями |
fi. |
||||||||||||||||
Рассмотрим |
множество L(D) |
тех |
мероморфных |
функций |
g на |
У, |
|||||||||||||
для которых все функции gfi голоморфны |
в Ui. Множество L (D) |
||||||||||||||||||
зависит, очевидно, только от дивизора. Ясно, |
что |
L(D) |
относи |
||||||||||||||||
тельно |
сложения |
мероморфных |
функций |
является |
комплексным |
||||||||||||||
векторным |
пространством. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Теперь может быть сформулирована |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
П р о б л е м а |
|
Р и м а н а — Р о х а . |
|
Определить |
размерность |
||||||||||||||
пространства |
L(D). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Т е о р е м а |
15.2.1. Для |
всякого |
дивизора |
D |
комплексного |
мно |
|||||||||||||
гообразия |
V |
комплексные |
|
векторные |
|
пространства |
L(D) |
|
и |
||||||||||
HQ(V,{D}) |
изоморфны. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
H°(V,{D}) |
является |
|
векторным |
про |
странством глобальных голоморфных сечений одномерного рас
слоения |
{£)}. |
Дивизор |
D |
представим |
в |
подходящем |
покрытии |
|||||
ll = {Ui}i^I |
|
функциями |
f.. |
Тогда можно |
считать, |
что {D} получен |
||||||
из |
\JUiXC |
|
идентификацией « Х & ^ ^ / Х С |
с |
и X fi («)/// («) k е |
|||||||
е |
Ut X |
С |
(см. (3) и 3.2. а)). Но |
сечение |
s |
расслоения {D} задается |
||||||
функциями |
Si |
(si голоморфна |
в Ui), |
|
для |
которых |
SI~-JJSJ |
в и{ П Uj. Сопоставим сечению s глобальную мероморфную функ цию
A ( S ) = | = | - E L ( D ) .
h(s) |
принадлежит |
L(D), |
и |
h является |
изоморфизмом |
H°(V,{D}) |
||||||
на L(D), |
что и требовалось |
доказать. |
|
|
|
|
|
|||||
З а м е ч а н и е . |
Пусть |
| D | — комплексное |
проективное |
про |
||||||||
странство, ассоциированное |
с векторным |
пространством |
H°(V,{D}). |
|||||||||
Оно получается отождествлением а с са, |
где а є Я ^ У , {D}), |
а Ф О, |
||||||||||
с є С , |
с ф 0. Тогда |
dim | D | -4- 1 = |
d i m H ° ( V , {D}). Из |
приведенного |
||||||||
выше |
доказательства |
следует, что |
если |
V компактно |
и связно, |
то |
||||||
точки |
\D\ |
находятся |
во |
взаимно |
однозначном |
соответствии с |
го |
ломорфными дивизорами, лежащими в том же классе дивизоров, что и D.
Предыдущая теорема мотивирует следующее обобщение про блемы Римана — Роха. Пусть W — комплексно-аналитическое век торное расслоение над V, и пусть H°(V, W) — векторное простран ство голоморфных сечений расслоения W над V, введенное в 15.1.
О б о б щ е н н а я |
п р о б л е м а |
Р и м а н а |
— Р о х а . |
Опреде |
||
лить размерность |
векторного |
пространства |
H°(V,W). |
|
||
15.3а. Пусть |
dim V = п, |
и пусть |
№Т — комплексно-аналитиче |
ское векторное расслоение ковариантных касательных р-векторов (см. 4.7). Тогда T — WT есть векторное расслоение ковариантных
касательных векторов, а |
Х°Т — тривиальное одномерное |
расслое |
||
ние; КпТ |
— также одномерное расслоение, |
оно называется |
канони |
|
ческим |
расслоением для |
V и обозначается |
через К. |
|
Если V обладает мероморфной га-формой (с дивизором Е ) , то одномерное расслоение К ассоциировано с комплексно-аналитиче
ским С*-расслоением [Е], так что К = { £ } . |
|
W над |
||||
Для комплексно-аналитического векторного |
расслоения |
|||||
V группы когомологий |
Нч( V, W<8)XpT) |
будут |
обозначаться |
также |
||
через HP<4(V, |
W). Таким |
образом, |
|
|
|
|
|
H°'Q(V, |
W) = HQ(V, |
W). |
|
|
|
15.3b. Для |
комплексного |
векторного |
расслоения W над |
V мож |
но следующим образом построить сопряженное векторное рас слоение W. Предположим, что W получено из непересекающегося
объединения |
U f / i X C g |
отождествлениями |
с помощью |
координат |
|||||
ных преобразований |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
gu: Ut(]U.,-*GL(q, |
|
С). |
|
|
|
||
Тогда |
W обозначает то |
векторное |
расслоение, которое |
получается |
|||||
из того же объединения |
отождествлением |
с помощью |
|
|
|||||
|
|
§ц- ^ n £ / / - > G L ( < 7 , С). |
|
|
|
||||
Здесь gц(х) |
— это матрица, которая |
получается |
из ga(x) |
сопря |
|||||
жением всех |
коэффициентов. |
|
|
|
|
|
|
||
Если W было комплексно-аналитическим, то |
W не |
обязано |
|||||||
быть |
комплексно-аналитическим, |
и |
его |
следует |
понимать как |
гладкое расслоение. Как гладкие векторные расслоения W и W антиизоморфны, т. е. существует гладкий гомеоморфизм W на W, который антиизоморфно отображает каждый слой Wx на Wx. При этом под антиизоморфизмом двух векторных пространств А и В понимается взаимно однозначное отображение к пространства А на В, такое, что
%(а + а') — %(а) + к (а'), |
% (са) = с ('ла); |
а, а ' є |
А, |
с є С . |
|||||
В |
локальном |
представлении в |
виде прямого |
произведения |
|||||
UІ X С, антиизоморфизм |
к задается |
сопряжением. |
|
|
|||||
15.3с. Пусть гладкое векторное расслоение |
W над X задано по |
||||||||
отношению к подходящему |
покрытию |
11 = {Ui}i є / |
гладкими ко |
||||||
ординатными преобразованиями |
|
|
|
|
|
||||
|
|
fit- |
UiftU^GLiq, |
|
С). |
|
|
|
|
Тогда структурную группу можно редуцировать к V(q) |
(см. 4.lb), |
||||||||
т. е. существуют гладкие |
отображения |
|
|
|
|
||||
такие, что |
й«: Ut->GL |
(q, С), |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ht{x)ftl{x)hj\x)<=U(q) |
|
для |
x^UiOUj. |
|
||||
Положим |
gi = h\hi: Ut^GLiq, |
С), |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
где f — транспонирование. |
|
|
W* задается |
|
|||||
Двойственное |
векторное |
расслоение |
координат |
||||||
ными |
преобразованиями |
|
|
|
|
|
|
|
( / " ' ) ' : ^ n ^ - G L f a , С).
Если |
точке |
из W, имеющей вид и X t в локальном |
представлении |
|||||||||
W |
в виде |
прямого произведения |
Ui X С9 , |
сопоставить точку |
||||||||
|
|
|
|
|
uXgi{u) |
• |
t, |
|
|
|
|
|
то мы получим антиизоморфизм ty: W-*W*. |
Мы будем называть -ф |
|||||||||||
эрмитовым |
антиизоморфизмом, |
соответствующим |
данной |
редук |
||||||||
ции структурной группы. Он позволяет |
ввести |
на |
каждом слое |
|||||||||
WX |
расслоения |
W эрмитову метрику, |
положительно |
определенная |
||||||||
эрмитова форма которой равна \р(а)-а. |
Здесь |
a^Wx, |
элемент |
|||||||||
•ф(а) |
принадлежит |
двойственному |
векторному |
|
пространству, |
|||||||
\])(а)-а — значение линейной формы ty(a) |
на а. Имеется |
соответ |
||||||||||
ствующий эрмитов антиизоморфизм |
|
W*—>W. |
|
|
|
|
||||||
|
15.4. В этом |
пункте |
мы дадим |
обзор результатов |
Д о л ь б о [1], |
|||||||
[2], |
К о д а и р ы |
[3], С е р р а [3] относительно групп |
когомологий |
HP-I(V,W).
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 ) . |