Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Хирцебрух Ф. Топологические методы в алгебраической геометрии

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
14.68 Mб
Скачать

теорему

4.4.3

или

формулу

10.1

(4),

 

 

 

 

 

X (V,

W ® W)

=

щ

[ е с '/ V і +

. . .

+

Л ) (є"6 ' + . . . + . е-*'г)\

=

 

 

 

 

 

 

 

 

= щ [ ( 1 + ^ / 2 ) ( г + < / , ) ( / • ' - # ) ] ,

что и требовалось

доказать.

 

 

 

 

 

 

 

 

Приступим теперь к доказательству теоремы

PP.

 

 

Мы должны

показать,

что

%(V, W)=

T(V, W).

Пусть g— ассо­

циированное с W комплексно-аналитическое GL(q,

 

С)-расслоение

над

V. Рассмотрим

ассоциированное

с £ расслоение

Е с многооб­

разием

флагов

F(q) = GL(q,

C)/A(q,

С)

в качестве

слоя, и

обо­

значим через ф проекцию Е на V. По теореме 14.3.1

 

 

 

 

 

 

 

T(V,

W) = T(E,

y'W).

 

 

 

(2)

По одной теореме А. Бореля, которую мы приведем в следую-

щем

пункте,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X(V,W)

=

x(E,tfW)x(F(q)).

 

 

 

 

Так

как

арифметический

род

для

F(q)

равен

1

(см. 15[10]), то

 

 

 

 

 

X(V,

W) = x{E,

Ф * П

 

 

 

(3)

Расслоение ty*W комплексно-аналитически допускает треугольную группу A(q, С) в качестве структурной группы. Тем самым над Е определены q диагональных одномерных комплексно-аналитиче­ ских расслоений А\ Л , и по формуле 12.15 и теореме 16.1.2

Т(Е, Ф * Ю = І П £ ,

At)

и х(Е,

Ф^)-2х(£ ,

А,).

(4)

Так как Е по теореме 18.3.1* является

алгебраическим

многооб­

разием, то по теореме 20.3.а

 

 

 

 

Х(Е,

At) =

T(E,

At),

 

 

(5)

Из (2) — (5) следует,

что

х(^> Ю = T(V, W), что и требовалось

доказать.

 

 

 

 

 

 

21.2. А. Борель доказал следующую теорему, которая была использована при доказательстве основной теоремы 21.1.1 и ко­ торая ранее не была опубликована.

 

Т е о р е м а

21.2.1.

Пусть

Е — комплексно-аналитическое

 

рас­

слоение

над

компактным

комплексным

многообразием

V

с

ком­

пактным

связным

кэлеровым

многообразием

F в

качестве

слоя и

со

связной

структурной

группой.

Тогда

Е

автоматически

будет

компактным

комплексным

многообразием.

 

Пусть

ф — проекция

Е

на

V. Пусть

над

V

задано

комплексно-аналитическое

векторное

расслоение

W.

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%y{E,4W)

=

xy{V,W)xu{F).

 

 

 

 

(6)

В частности, при

г/ —О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X(Е, qW)

= %(V, W)%(F),

%(Е)=%(V)%(F).

 

(7)

С л е д с т в и е .

Если

Е, V и F кэлеровы

многообразия,

то для

индекса

х

имеем

 

 

x(E)=x(V)x(F).

 

 

 

 

 

(8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По

 

теореме 15.8.2 следствие

есть

просто

частный случай,

когда

У — \,

W

тривиально.

Доказательство теоремы

21.2.1, принадле­

жащее

А. Борелю,

использует

спектральную

последовательность

для (Э-когомологий комплексно-аналитического

расслоения.

Оно

приведено в приложении 2.

 

 

 

 

 

 

 

З а м е ч а н и я .

1)

В случае

когда

F есть

многообразие флагов,

приведенная

выше

формула

(6) соответствует

формулам

 

(10),

(10*)

из 14.3

и 14.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

работе

Ч ж е н ь ,

Х и р ц е б р у х

и С е р р

[1] показано,

что

формула

(8)

справедлива в случае,

когда

Е,

V,

F — компактные

связные ориентированные многообразия, если только ориентация Е

индуцирована

ориентациям

V и F и если фундаментальная

группа

niV действует тривиально на когомологиях

слоя

H*(F).

 

2)

Теорема

20.2.1 является

частным

случаем

теоремы

21.2.1.

В теореме 20.2.1 мы доказали в точности ту часть теоремы

21.2.1,

которая нам была

нужна.

 

 

 

 

 

 

 

3)

Для доказательства

теоремы Р Р в предыдущем

пункте нам

достаточно знать

формулу

(7)

только

для

того

случая, когда F

есть

многообразие

флагов.

По

индукции

(см.

18.3)

достаточно

поэтому доказать

уравнение (7)

для случая, когда F есть

комп­

лексное проективное пространство. В этом случае %(F)= 1, и можно показать, что

d\mHl{V,

W) = dim Н1(Е,

ф*Г),

(9)

что влечет за собой уравнение %(V,W) =

i(E,q*W).

 

Прямое доказательство

формулы (9)

дано в приложении

1

(23.2(2)).

 

 

 

21.3.Теорема Р Р позволяет полностью идентифицировать %- и Г-теории. Имеем

%(V, Г ® Я Р Г ) = Г(К, W®%PT)

и, следовательно,

XP(V, W) = Tp(V, IP).

Так как %р и Тр являются коэффициентами многочленов %у и Ту, то

%y(V, W) = Ty{V, W).

Заметим, что %P(V, W) зависит только от непрерывного вектор­ ного расслоения W. В случае когда W.— одномерное расслоение,

7 Ф. Хирцебрух

этот

факт можно доказать

непосредственно

[ К о д а и р а и

С п е н ­

с е р

[4]). Приведем явную

формулу для %P(V) (в случае

W I)

(см.

12.2(9)):

 

 

 

 

%P{V) =

^{-\)qhp-q{V)=*

 

 

 

9=0

" ( v ' i + - + % ) її

 

 

 

 

e-У і

(10)

 

 

 

 

Последняя сумма распространена на все комбинации знаков, в ко­ торых минус встречается в точности р раз.

Из 19.4 следует, что %у и Ту совпадают также и в виртуальном случае, так что мы приходим к следующей теореме.

Т е о р е м а 21.3.1.

Пусть

V алгебраическое

 

многообразие,

Fj,

Fr — комплексно-аналитические

одномерные

расслоения

над

V,

W — комплексно-аналитическое

векторное

расслоение

над

W.

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

Xy(Flt

Fr\, W)v

= Ty(Fu

Fr\, W)v.

(11)

З а м е ч а н и е . Полагая в предыдущей формуле

г = 0 (см. 19.3)

и у = 0,

получим в

точности

теорему

PP. Таким

образом, фор­

мула

(11) является

наиболее общим результатом

этой главы. Од­

нако эта формула не является существенным обобщением тео­ ремы PP. Центральным результатом является теорема PP.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

 

Теперь имеются по крайней мере четыре других доказательства

теоремы Ри­

мана— Роха. А т ь я и З и н г е р [1] доказали, что равенство %(V, W) = T(V, W)

имеет место для комплексно-аналитического векторного расслоения

W над про­

извольным

компактным комплексным

многообразием

V. Их метод

основан ча­

стично на

доказательстве теоремы об

индексе 8.2.2

гл. 2. и описан

в § 25. Из

рассуждений п. 21.3 легко следует тогда, что %-теория и Г-теория совпадают на любом компактном комплексном многообразии, т. е. теорема 21.3.1 справедлива

для

компактного комплексного многообразия

V. В

частности, %\(V) —

=

=

т(У), так что теорема Ходжа об индексе

15.8.2

справедлива, если

V — ком­

пактное комплексное многообразие.

 

 

 

Прямое доказательство того, что %(V) = T(V), не использующее теоремы об индексе, принадлежит Уошницеру. Доказательство проводится для того слу­ чая, когда V — алгебраическое многообразие или даже неособое алгебраическое многообразие, определенное над алгебраически замкнутым полем К.

Из

результатов

Чжоу

и Серра

следует, что х(^ ) и

T(V) могут

быть опре­

делены

и- в этом

случае

(см. С е р р [2, 4], Б о р е л ь — С е р р

12],

Г р о т е н-

д и к [4]). Опубликованный

вариант

( У о ш н и ц е р [2])

содержит

аксиоматиче-

ское

описание арифметического рода

x W .

но> к сожалению, не

содержит

дока­

зательства

того, что T(V)

удовлетворяет этим аксиомам.

 

 

 

 

 

Теорема

Гротендика — Римана — Роха

описана

в § 23.

Она относится

к соб­

ственным

отображениям

f:

V -»• X алгебраических

многообразий

(см. Б о р е л ь

и С е р р

[2]). Если X—точка,

то

эта

теорема

превращается

в

теорему

Ри­

мана — Роха

для алгебраического

векторного расслоения W над неособым

проек­

тивным многообразием V, определенным над алгебраически замкнутым полем К.

Если

К =

С, то из

результатов

С е р р

а

[4] о сравнении

аналитических и

алге­

браических

пучков

следует

теорема

Римана — Роха

для

комплексно-аналитиче­

ских векторных расслоений

W над алгебраическим многообразием

V.

 

 

 

Другое

доказательство

теоремы

Гротендика — Римана — Роха

для

случая

К =

С дано

в А т ь я и Х и р ц е б р у х

[8]. В случае

когда

f: V->X

— вложение,

доказательство проходит для произвольных компактных комплексных многообра­ зий V, X. Для произвольных f нужно предполагать, что V, X — алгебраические многообразия. Этот подход дает самое короткое из известных доказательств

теоремы Римана — Роха, но, как

и в этой книге, он годится только, когда

V — (комплексное) алгебраическое

многообразие.

Приложение 1

Р.Шварценбергер

§22. ПРИЛОЖЕНИЯ ТЕОРЕМЫ РИМАНА—РОХА

Мы рассмотрим три типичных приложения теоремы Римана — Роха. В первом из них теорема Римана — Роха используется для вычисления инвариантов полных пересечений в проективном про­ странстве (22.1). Во втором—для вычисления инвариантов алгеб­ раических многообразий, возникающих из ограниченных однород­ ных симметрических областей Э. Картана (22.2—22.3). Третье при­ ложение относится к изучению комплексных векторных расслоений над проективным пространством (22.4).

22.1. Рассмотрим г неособых гиперповерхностей

F ( " l \

F(ar)

степеней

а.\,

аг

в комплексном

проективном

пространстве

Р„+г(С).

Пересечение

V ^ ' - ' a r ) = F(ar)C\

. . . f] F(ar)

будет

алгеб­

раическим многообразием размерности п, если гиперповерхности

находятся

в общем положении. Проблема

состоит в

вычислении

^-характеристики для алгебраического многообразия

V n

U l ° Г К

Оказывается, что

она зависит

только

от целых

чисел

аи

аг,п

и не зависит от специального выбора

гиперповерхностей F ( " l \ ...

F(ar).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть

Я одномерное

расслоение

над

Р „ + Г ( С ) , ассоциирован­

ное с С*-расслоением г\п+г

(см. 4.2). Тогда

Я соответствует

классу

дивизоров

гиперплоскости

P n + r _ i (C)

и имеет

класс

когомологий

Ci (r\n+r) =

h <= Я 2 ( Р П + Г ( С ) , Z). Одномерное

расслоение

II"1

соот­

ветствует

классу

дивизоров

гиперповерхности

F ( a ' \

Если

/: у ( а ' а Л - » • Р п + Г (С) вложение, то мы будем писать Я вме­ сто j*h и Я вместо /*Я.

Рассмотрим случай г = 1 . По 4.8.1 существует точная после­ довательность векторных расслоений над F ( a [ )

 

 

O-^-Z(F)-*

j*l (Р)

- * f

Я а '

->

О,

где Z(F) и Z ( Р )

— касательные

расслоения

к F ( a , ) и Р Д + 1 ( С ) .

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

с (X (F)) =

f

( с (Z (Р)) • с ( Я а ' ) _ ' ) -

(1 +

hf+2

(1 +. fl.ft)"1.

Теорему 4.8.1 можно применить г раз и получить полный класс

Чженя

для

алгебраического

многообразия

Vf°r

'"'

 

 

 

 

 

 

с (г

(Vn)) =

(1 +

h)n+r+1

 

(1 +

axh)-1 . . .

(1 +

arh)-\

 

 

(1)

Т е о р е м а

22.1.1.

Пусть

Vn

— полное

пересечение

г

 

гипер­

поверхностей

 

степеней

аи

 

 

аГ,

находящихся

 

в

общем

 

положе­

нии в P r t + r (C),

и пусть

z

переменная.

Тогда

%у

характеристика

одномерного

расслоения

 

Hk

над

 

Vn

— задается

 

формулой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1+гу)

 

 

(1

 

 

 

(2)

и=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1=1

(1

+

гу)

 

+

y ( \ - z ) 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о

( Х и р ц е б р у х

 

[3],

§

2.1).

По

 

теореме

Римана —Роха 21.3.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%y(Vn, Hk)

=

Ty(Vn,

 

 

Hk).

 

 

 

 

 

 

 

Пусть

R(x)

=

[(l—e-xiv+i))-l{y+l)

 

 

y ] ~ \

 

Тогда

из

(1)

сле­

дует, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ty(Vn,

 

Hk)=%n

e(^kR(hR(h)-r+r+i

 

 

 

 

П

 

M-lR{atH)\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(=i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М+у)

 

khrn+l

 

n r

-'J\a7'R{aih)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h 'R(h)- -

 

 

 

 

 

 

 

Член степени п является кратным hn

 

и

hll[Vn]

 

= ala2

 

,

Поэтому Ty(Vn,

Hk)

совпадает

с коэффициентом при х~1

 

в

 

 

 

 

M+y)kx

R(xy

-n—r—\ t[R(aiX).

 

 

 

 

 

 

 

 

Этот коэффициент можно сосчитать как

вычет при

х — 0.

Под­

становка z = R (х) дает

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е«+У)х =

±+li_

 

t

d

z

=

( i + z y

) ( i - z

)

dx,

 

 

 

 

 

р(

\

0+zy)a-(i

 

 

- z ) a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н^аХ)—

{ l +

z

y ) a

+

у (

l

_ г)а •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, Ty(Vn, Hk) является вычетом для

у—П—Г—\0+zyf

п

 

(1 - z ) k + i

 

Ц

при z = 0, как и

требовалось.

С л е д с т в и е .

Если у =

0, то

оо

 

 

(I + zyfi + (I - zf

г

2 % (Vn, Hk) zn+' = (1 - г)"* - ' П (1 ~ (1 -

zp).

n=0

<=-1

Аналогично, случаи

у ——\,

у = + 1 дают уравнения для эй­

леровой характеристики

и для индекса многообразия

V ^ 1 ° т \

З а м е ч а н и е . Теорема 2 2 . 1 . 1 может быть

доказана

непосред­

ственно, исходя из четырехчленной формулы

1 6 . 3 ( 1 0 ) , и это дока­

зательство было получено раньше доказательства

теоремы Ри­

мана— Роха. Легко показать,

что теорема

имеет место

также и

при г — 0. Следствие дает в

случаях г =

0 и г =

1 хорошо из­

вестные формулы для %(Рп(С),

Нк) и %{Vn\ Hk),

которые,

напри­

мер,

были

использованы

у

Х и р ц е б р у х а

и

К о д а и р ы

 

[1] и

у Б р и с к о р

н а [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теорему 2 2 . 1 . 1 можно использовать

для вычисления чисел

АР>9

для

Vn

(см. 1 5 . 4 ) . Это возможно

в силу

следующей теоремы.

Т е о р е м а

 

2 2 . 1 . 2 .

Пусть

Vn

= V^1"J—полное

 

 

 

пересече­

ние.

Тогда

hp' q

(V„) = бр , „

для

р + q Ф п

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%P(Vn)

= (-l)n~Php-n-p(Vn)

 

 

+ (-l)P

для

 

2рФп,

 

 

 

 

уГ(Уп)

= {-\)тпт-тп)

 

 

 

 

 

 

для

= п.

 

 

Доказательство можно

найти

у Х и р ц е б р у х а

[3], § 2 . 2 . Оно

проводится индукцией с использованием теоремы

Лефшеца

о ги­

перплоских

сечениях ( Б о т т

[4]).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.2. Пусть М — ограниченная

область

в С„, снабженная

эрми­

товой

метрикой

Бергмана

( К о д а и р а

[6], стр. 4 2 ) . Эта

метрика

является кэлеровой, и она инвариантна

относительно

комплексно-

аналитических

гомеоморфизмов

многообразия

М.

Пусть

I(М) —

группа всех таких гомеоморфизмов, и пусть

У =

М / Д — фактор-

пространство

относительно

 

действия

подгруппы

А группы

 

1(М).

Каноническое

отображение

р: М — > У

 

является

накрытием

ком­

пактного комплексного

многообразия

У, если

 

 

 

 

 

 

 

(a)

А действует дискретно,

т. е. любое

компактное

подмноже­

ство

из М

пересекается

лишь

с

конечным

числом

своих

 

образов

относительно

А;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

М/Д компактно;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

А действует свободно,

т. е. только

тождественный

элемент

из А имеет неподвижные

точки.

 

 

 

 

 

 

[6],

стр. 4 1 ) , что

Из

свойств

(а) — (с)

вытекает

(см. К о д а и р а

каноническое одномерное расслоение К над

У является

положи­

тельным (см. 1 8 . 1 ) . Следовательно, из теоремы

1 8 . 1 . 2

следует, что

У является

алгебраическим

 

многообразием.

 

 

 

 

 

 

 

Голоморфная функция / на М называется автоморфной

 

формой

относительно

А веса г, если для всех ш М , у є А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(yX)

=

Jyr(x)f(x),

 

 

 

 

 

 

 

где Jy(x) — якобиан преобразования у в точке х. Комплексное век­ торное пространство всех автоморфных форм относительно А

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Yd =

с

( 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 =

1 . . . 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 + 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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ