उद्देश्य (बीजगणितीय ज्यामिति)

For other uses, see Motive (disambiguation).

बीजगणितीय ज्यामिति में, उद्देश्य (या कभी-कभी रूपांकन, फ्रांसीसी भाषा के उपयोग के बाद) 1960 के दशक में अलेक्जेंडर ग्रोथेंडिक द्वारा प्रस्तावित एक सिद्धांत है, जो समान व्यवहार वाले सहसंगति विज्ञान सिद्धांतों जैसे कि एकवचन सहसंगति विज्ञान, डी राम सहसंगति विज्ञान, ईटेल सहसंगति विज्ञान और क्रिस्टलीय सहसंगति विज्ञान के विशाल सरणी को एकीकृत करता है। दार्शनिक रूप से, एक "मोटिफ़" विभिन्न प्रकार का " सहसंगति विज्ञान सार" है।

चिकनी प्रक्षेप्य विविधता के लिए ग्रोथेंडिक के सूत्रीकरण में, एक उद्देश्य एक ट्रिपल है $(X,p,m)$, जहां X एक सहज प्रक्षेप्य विविधता है, $p:X\vdash X$ एक निष्क्रिय पत्राचार (बीजगणितीय ज्यामिति) है, और m एक पूर्णांक है, हालांकि, इस तरह के ट्रिपल में ग्रोथेंडिक की शुद्ध उद्देश्यों की श्रेणी (गणित) के संदर्भ के बाहर लगभग कोई जानकारी नहीं होती है, जहां से एक रूपवाद $(X,p,m)$ को $(Y,q,n)$ अंश के पत्राचार द्वारा दिया जाता है $n-m$. पियरे डेलिग्ने द्वारा ले समूह मौलिक डे ला ड्रोइट प्रक्षेपीय मोइन्स ट्रोइस अंक में एक अधिक वस्तु-केंद्रित दृष्टिकोण अपनाया गया है। उस लेख में, एक उद्देश्य एक "प्राप्ति की प्रणाली" है - अर्थात, एक टपल

$\left(M_{B},M_{\mathrm {DR} },M_{\mathbb {A} ^{f}},M_{\operatorname {cris} ,p},\operatorname {comp} _{\mathrm {DR} ,B},\operatorname {comp} _{\mathbb {A} ^{f},B},\operatorname {comp} _{\operatorname {cris} p,\mathrm {DR} },W,F_{\infty },F,\phi ,\phi _{p}\right)$

मॉड्यूल (गणित) से मिलकर

$M_{B},M_{\mathrm {DR} },M_{\mathbb {A} ^{f}},M_{\operatorname {cris} ,p}$

वलय के ऊपर (गणित)

$\mathbb {Q} ,\mathbb {Q} ,\mathbb {A} ^{f},\mathbb {Q} _{p},$

क्रमशः, विभिन्न तुलनात्मक समरूपताएँ

$\operatorname {comp} _{\mathrm {DR} ,B},\operatorname {comp} _{\mathbb {A} ^{f},B},\operatorname {comp} _{\operatorname {cris} p,\mathrm {DR} }$

इन मॉड्यूलों के स्पष्ट आधार परिवर्तनों, निस्पंदन क्रिया के बीच $W,F$, ए $\operatorname {Gal} ({\overline {\mathbb {Q} }},\mathbb {Q} )$-कार्य $\phi$ पर $M_{\mathbb {A} ^{f}},$ और एक "फ्रोबेनियस" ऑटोमोर्फिज्म $\phi _{p}$ का $M_{\operatorname {cris} ,p}$. यह डेटा एक सुचारु प्रक्षेप्य के सह-समरूपता पर आधारित है $\mathbb {Q}$-विविधता , संरचनाएं और अनुकूलता वे स्वीकार करते है, और एक विचार देते है कि किस प्रकार की जानकारी में एक उद्देश्य निहित है।

परिचय

उद्देश्यों के सिद्धांत को मूल रूप से बेट्टी सहसंगति विज्ञान, डी राम सहसंगति विज्ञान, एल-एडिक सहसंगति विज्ञान और क्रिस्टलीय सहसंगति विज्ञान सहित कोहोलॉजी सिद्धांतों की तेजी से बढ़ती सरणी को एकजुट करने के प्रयास के रूप में अनुमानित किया गया था। सामान्य आशा यह है कि समीकरण जैसे हों

• [प्रक्षेप्य रेखा] = [रेखा] + [बिंदु]
• [प्रक्षेप्य तल] = [तल] + [रेखा] + [बिंदु]

इसे गहरे अर्थ के साथ तेजी से ठोस गणितीय आधार पर रखा जा सकता है। बिल्कुल, उपरोक्त समीकरण पहले से ही कई अर्थों में सत्य माने जाते हैं, जैसे कि सीडब्ल्यू-मिश्रित के अर्थ में जहां "+" संलग्न कोशिकाओं से मेल खाता है, और विभिन्न सहसंगति विज्ञान सिद्धांतों के अर्थ में, जहां "+" से मेल खाता है प्रत्यक्ष योग।

दूसरे दृष्टिकोण से, उद्देश्य विविधता पर तर्कसंगत कार्यों से लेकर विविधता पर विभाजक से लेकर विविधता के चाउ समूहों तक सामान्यीकरण के क्रम को जारी रखते हैं। सामान्यीकरण एक से अधिक दिशाओं में होता है, क्योंकि उद्देश्यों को तर्कसंगत तुल्यता की तुलना में अधिक प्रकार की तुल्यता के संबंध में माना जा सकता है। स्वीकार्य तुल्यताएँ पर्याप्त तुल्यता संबंध की परिभाषा द्वारा दी जाती हैं।

शुद्ध उद्देश्यों की परिभाषा

शुद्ध उद्देश्यों की श्रेणी (गणित) प्रायः तीन चरणों में आगे बढ़ती है। नीचे हम चाउ मूलभाव के उद्देश्य का वर्णन करते हैं $\operatorname {Chow} (k)$, जहां k कोई क्षेत्र है।

पहला चरण: ( अंश 0) पत्राचार की श्रेणी, कोर(के)

की वस्तुएं $\operatorname {Corr} (k)$ K के ऊपर केवल चिकनी प्रक्षेप्य विविधता हैं। रूपवाद पत्राचार हैं। वे विविधता की आकृतियों का सामान्यीकरण करते हैं $X\to Y$, जिसे उनके रेखांकन के साथ जोड़ा जा सकता है $X\times Y$, निश्चित आयामी चाउ वलय पर $X\times Y$.

मनमाने ढंग से अंश के पत्राचार का वर्णन करना उपयोगी होगा, हालांकि इसमें रूपवाद है $\operatorname {Corr} (k)$ अंश 0 के अनुरूप हैं। विस्तार से, मान लें कि X और Y चिकनी प्रक्षेप्य विविधता हैं और जुड़े हुए घटकों में X के अपघटन पर विचार करें:

$X=\coprod _{i}X_{i},\qquad d_{i}:=\dim X_{i}.$

अगर $r\in \mathbb {Z}$, तो X से Y तक अंश r के पत्राचार है

$\operatorname {Corr} ^{r}(k)(X,Y):=\bigoplus _{i}A^{d_{i}+r}(X_{i}\times Y),$

कहाँ $A^{k}(X)$ संहिताकरण k के चाउ-चक्र को दर्शाता है। पत्राचार को अधिकतर ⊢ -चिह्न का उपयोग करके दर्शाया जाता है, उदाहरण के लिए, $\alpha :X\vdash Y$. किसी के लिए $\alpha \in \operatorname {Corr} ^{r}(X,Y)$ और $\beta \in \operatorname {Corr} ^{s}(Y,Z),$ उनकी रचना द्वारा परिभाषित किया गया है

$\beta \circ \alpha :=\pi _{XZ*}\left(\pi _{XY}^{*}(\alpha )\cdot \pi _{YZ}^{*}(\beta )\right)\in \operatorname {Corr} ^{r+s}(X,Z),$

जहां बिंदु चाउ वलय (अर्थात, सर्वनिष्ठ) में उत्पाद को दर्शाता है।

श्रेणी के निर्माण पर वापस लौट रहे हैं $\operatorname {Corr} (k),$ ध्यान दें कि अंश 0 पत्राचार की संरचना अंश 0 है। इसलिए हम रूपवाद को परिभाषित करते हैं $\operatorname {Corr} (k)$ अंश 0 पत्राचार होना।

निम्नलिखित समिति एक अवच्छेदक है (यहाँ)। $\Gamma _{f}\subseteq X\times Y$ के रेखांकन को दर्शाता है $f:X\to Y$):

$F:{\begin{cases}\operatorname {SmProj} (k)\longrightarrow \operatorname {Corr} (k)\\X\longmapsto X\\f\longmapsto \Gamma _{f}\end{cases}}$

ठीक वैसा $\operatorname {SmProj} (k),$ श्रेणी $\operatorname {Corr} (k)$ में प्रत्यक्ष योग (X ⊕ Y := X ∐ Y) और प्रदिश गुणनफल

(X ⊗ Y := X × Y). यह एक प्रीएडिटिव श्रेणी है। रूपवादों का योग द्वारा परिभाषित किया गया है

$\alpha +\beta :=(\alpha ,\beta )\in A^{*}(X\times X)\oplus A^{*}(Y\times Y)\hookrightarrow A^{*}\left(\left(X\coprod Y\right)\times \left(X\coprod Y\right)\right).$

दूसरा चरण: शुद्ध प्रभावी चाउ उद्देश्यों की श्रेणी, चाउ^{प्रभाव}(k)

उद्देश्यों में परिवर्तन छद्म-विनिमेय समूह लिफाफा लेकर किया जाता है $\operatorname {Corr} (k)$:

$\operatorname {Chow} ^{\operatorname {eff} }(k):=Split(\operatorname {Corr} (k))$.

दूसरे शब्दों में, प्रभावी चाउ उद्देश्य चिकनी प्रक्षेप्य विविधता X और निष्क्रिय पत्राचार α: X ⊢ X के जोड़े हैं, और आकारिकी एक निश्चित प्रकार के पत्राचार के हैं:

$\operatorname {Ob} \left(\operatorname {Chow} ^{\operatorname {eff} }(k)\right):=\{(X,\alpha )\mid (\alpha :X\vdash X)\in \operatorname {Corr} (k){\mbox{ such that }}\alpha \circ \alpha =\alpha \}.$

$\operatorname {Mor} ((X,\alpha ),(Y,\beta )):=\{f:X\vdash Y|f\circ \alpha =f=\beta \circ f\}.$

संरचना पत्राचार की उपरोक्त परिभाषित संरचना है, और (X, α) की पहचान रूपवाद को α : X ⊢ X के रूप में परिभाषित किया गया है।

समिति,

$h:{\begin{cases}\operatorname {SmProj} (k)&\longrightarrow \operatorname {Chow^{eff}} (k)\\X&\longmapsto [X]:=(X,\Delta _{X})\\f&\longmapsto [f]:=\Gamma _{f}\subset X\times Y\end{cases}}$,

जहां Δ_X := [id_X] X × X के विकर्ण को दर्शाता है, एक अवच्छेदक है। उद्देश्य [X] को अधिकतर विविधता X से जुड़ा उद्देश्य कहा जाता है।

जैसी कि अभिप्रेत, चौ^eff(k) एक छद्म-विनिमेय समूह है। प्रभावी उद्देश्यों का प्रत्यक्ष योग किसके द्वारा दिया जाता है?

$([X],\alpha )\oplus ([Y],\beta ):=\left(\left[X\coprod Y\right],\alpha +\beta \right),$

प्रभावी उद्देश्यों की प्रदिश गुणनफल को परिभाषित किया गया है

$([X],\alpha )\otimes ([Y],\beta ):=(X\times Y,\pi _{X}^{*}\alpha \cdot \pi _{Y}^{*}\beta ),$

कहाँ

$\pi _{X}:(X\times Y)\times (X\times Y)\to X\times X,\quad {\text{and}}\quad \pi _{Y}:(X\times Y)\times (X\times Y)\to Y\times Y.$

आकारिकी के प्रदिश गुणनफल को भी परिभाषित किया जा सकता है। होने देना f₁ : (X₁, α₁) → (Y₁, β₁) और f₂ : (X₂, α₂) → (Y₂, β₂) उद्देश्यों की आकृतियाँ बनें। तो करने दें γ₁ ∈ A^*(X₁ × Y₁) और γ₂ ∈ A^*(X₂ × Y₂) f₁ और f₂ के प्रतिनिधि बनें। तब

$f_{1}\otimes f_{2}:(X_{1},\alpha _{1})\otimes (X_{2},\alpha _{2})\vdash (Y_{1},\beta _{1})\otimes (Y_{2},\beta _{2}),\qquad f_{1}\otimes f_{2}:=\pi _{1}^{*}\gamma _{1}\cdot \pi _{2}^{*}\gamma _{2}$,

जहां π_i : X₁ × X₂ × Y₁ × Y₂ → X_i × Y_i अनुमान हैं.

तीसरा चरण: शुद्ध चाउ उद्देश्यों की श्रेणी, चाउ(के)

उद्देश्यों की ओर आगे बढ़ने के लिए, हम चाउ^eff(k) के साथ एक उद्देश्य का औपचारिक व्युत्क्रम (प्रदिश गुणनफल के संबंध में) जोड़ते हैं जिसे लेफ्सचेत्ज़ उद्देश्य कहा जाता है। इसका प्रभाव यह होता है कि उद्देश्य जोड़े के बजाय तीन हो जाते हैं। लेफ्शेट्ज़ उद्देश्य L है

$L:=(\mathbb {P} ^{1},\lambda ),\qquad \lambda :=pt\times \mathbb {P} ^{1}\in A^{1}(\mathbb {P} ^{1}\times \mathbb {P} ^{1})$.

यदि हम उद्देश्य 1 को परिभाषित करते हैं, जिसे तुच्छ टेट उद्देश्य कहा जाता है, 1 := h(Spec(k)) द्वारा, तो सुरुचिपूर्ण समीकरण

$[\mathbb {P} ^{1}]=\mathbf {1} \oplus L$

तब से धारण करता है

$\mathbf {1} \cong \left(\mathbb {P} ^{1},\mathbb {P} ^{1}\times \operatorname {pt} \right).$

लेफ्शेट्ज़ उद्देश्य के प्रदिश गुणनफल को टेट उद्देश्य के रूप में जाना जाता है, T: = L−1. फिर हम शुद्ध चाउ उद्देश्यों की श्रेणी को परिभाषित करते हैं

$\operatorname {Chow} (k):=\operatorname {Chow} ^{\operatorname {eff} }(k)[T]$.

एक उद्देश्य तो एक ट्रिपल है

$(X\in \operatorname {SmProj} (k),p:X\vdash X,n\in \mathbb {Z} )$

जैसे कि आकारिकी पत्राचार द्वारा दी जाती है

$f:(X,p,m)\to (Y,q,n),\quad f\in \operatorname {Corr} ^{n-m}(X,Y){\mbox{ such that }}f\circ p=f=q\circ f,$

और आकारिकी की संरचना पत्राचार की संरचना से आती है।

उद्देश के अनुसार, $\operatorname {Chow} (k)$ एक कठोर श्रेणी छद्म-विनिमेय समूह श्रेणी है।

अन्य प्रकार के उद्देश्य

एक प्रतिच्छेदन उत्पाद को परिभाषित करने के लिए, चक्रों को "चलने योग्य" होना चाहिए ताकि हम उन्हें सामान्य स्थिति में प्रतिच्छेद कर सकें। चक्रों पर एक उपयुक्त तुल्यता संबंध चुनने से यह बंधक होगी कि चक्रों की प्रत्येक जोड़ी में सामान्य स्थिति में एक समतुल्य जोड़ी होती है जिसे हम प्रतिच्छेद कर सकते हैं। चाउ समूहों को तर्कसंगत तुल्यता का उपयोग करके परिभाषित किया गया है, लेकिन अन्य तुल्यताएं संभव हैं, और प्रत्येक एक अलग प्रकार के उद्देश्य को परिभाषित करता है। सबसे मजबूत से लेकर सबसे कमजोर तक, समतुल्यता के उदाहरण हैं

• तर्कसंगत तुल्यता
• बीजीय तुल्यता
• तोड़-फोड़ तुल्यता (कभी-कभी वोएवोडस्की तुल्यता भी कहा जाता है)
• समजात तुल्यता (वेइल सहसंगति विज्ञान के अर्थ में)
• संख्यात्मक तुल्यता

साहित्य कभी-कभी हर प्रकार के शुद्ध उद्देश्य को चाउ उद्देश्य कहता है, इस स्थिति में बीजगणितीय तुल्यता के संबंध में एक उद्देश्य को चाउ उद्देश्य मोडुलो बीजगणितीय तुल्यता कहा जाएगा।

मिश्रित उद्देश्य

एक निश्चित आधार क्षेत्र k के लिए, 'मिश्रित उद्देश्यों' की श्रेणी एक अनुमानित विनिमेय समूह प्रदिश श्रेणी है $MM(k)$, एक विरोधाभासी अवच्छेदक के साथ

$\operatorname {Var} (k)\to MM(k)$

सभी विविधता पर मूल्य लेना (सिर्फ सहज प्रक्षेपी नहीं, जैसा कि शुद्ध उद्देश्यों के स्थिति में था)। यह ऐसा होना चाहिए कि प्रेरक सहसंगति विज्ञान द्वारा परिभाषित किया गया हो

$\operatorname {Ext} _{MM}^{*}(1,?)$

बीजगणितीय के-सिद्धांत द्वारा भविष्यवाणी की गई भविष्यवाणी के साथ मेल खाता है, और इसमें उपयुक्त अर्थ (और अन्य गुणों) में चाउ उद्देश्यों की श्रेणी सम्मिलित है। ऐसी श्रेणी के अस्तित्व का अनुमान अलेक्जेंडर बेइलिंसन ने लगाया था।

ऐसी श्रेणी के निर्माण के अतिरिक्त, डेलिग्ने द्वारा यह प्रस्तावित किया गया था कि पहले एक श्रेणी DM का निर्माण किया जाए जिसमें व्युत्पन्न श्रेणी के लिए अपेक्षित गुण हों।

$D^{b}(MM(k))$.

DM से MM वापस प्राप्त करना एक (अनुमानात्मक) प्रेरक टी-संरचना द्वारा पूरा किया जाएगा।

सिद्धांत की वर्तमान स्थिति यह है कि हमारे पास एक उपयुक्त श्रेणी DM है। यह श्रेणी पहले से ही अनुप्रयोगों में उपयोगी है। व्लादिमीर वोएवोडस्की के फील्ड्स मेडल-विजेता मिल्नोर अनुमान का प्रमाण इन उद्देश्यों को एक प्रमुख घटक के रूप में उपयोग करता है।

हनामुरा, लेविन और वोवोडस्की के कारण अलग-अलग परिभाषाएँ हैं। वे ज्यादातर स्थिति में समकक्ष माने जाते हैं और हम वोएवोडस्की की परिभाषा नीचे देंगे। श्रेणी में चाउ मोटिव्स को पूर्ण उपश्रेणी के रूप में सम्मिलित किया गया है और यह "सही" प्रेरक कोहोलॉजी देता है। हालाँकि, वोएवोडस्की यह भी दर्शाता है कि (अभिन्न गुणांकों के साथ) यह एक प्रेरक टी-संरचना को स्वीकार नहीं करता है।

ज्यामितीय मिश्रित उद्देश्य

संकेतन

यहां हम विशेषता 0 का एक क्षेत्र k तय करेंगे और जाने देंगे $A=\mathbb {Q} ,\mathbb {Z}$ हमारा गुणांक वलय हो। तय करेंगे ${\mathcal {Var}}/k$ जैसा कि k से अधिक अर्ध-प्रक्षेपी विविधता की श्रेणी में परिमित प्रकार की अलग-अलग योजनाएं हैं। हम भी देंगे ${\mathcal {Sm}}/k$ चिकनी विविधता की उपश्रेणी हो।

पत्राचार के साथ चिकनी विविधता

एक सहज विविधता X और एक विविधता Y को देखते हुए एक अभिन्न बंद उपयोजना कहते हैं $W\subset X\times Y$ जो X के ऊपर परिमित है और Y के एक घटक पर विशेषण है। फिर, हम X से Y तक प्राइम पत्राचार का समुच्चय ले सकते हैं और एक मुफ्त ए-मॉड्यूल का निर्माण कर सकते हैं A-मापांक $C_{A}(X,Y)$. इसके तत्वों को परिमित संगतता कहा जाता है। फिर, हम एक योगात्मक श्रेणी बना सकते हैं ${\mathcal {SmCor}}$ जिनकी वस्तुएं चिकनी विविधता हैं और आकारिकी चिकनी पत्राचार द्वारा दी गई हैं। इस "परिभाषा" का एकमात्र गैर-तुच्छ हिस्सा यह तथ्य है कि हमें रचनाओं का वर्णन करने की आवश्यकता है। ये चाउ वलय्स के सिद्धांत से पुश-पुल फॉर्मूला द्वारा दिए गए हैं।

पत्राचार के उदाहरण

प्राइम पत्राचार के विशिष्ट उदाहरण रेखांकऩ से आते हैं $\Gamma _{f}\subset X\times Y$ विविधता के एक रूपवाद का $f:X\to Y$.

समस्थेयता श्रेणी का स्थानीयकरण

यहां से हम समस्थेयता श्रेणी बना सकते हैं $K^{b}({\mathcal {SmCor}})$ सहज पत्राचार के बंधे हुए परिसरों की। यहां चिकनी विविधता को दर्शाया जाएगा $[X]$. यदि हम किसी श्रेणी को आकारिकी युक्त सबसे छोटी मोटी उपश्रेणी (अर्थात् यह प्रसार के अंतर्गत बंद है) के संबंध में स्थानीयकृत करते हैं

$[X\times \mathbb {A} ^{1}]\to [X]$

और

$[U\cap V]\xrightarrow {j_{U}'+j_{V}'} [U]\oplus [V]\xrightarrow {j_{U}-j_{V}} [X]$

तब हम प्रभावी ज्यामितीय उद्देश्यों की त्रिकोणीय श्रेणी बना सकते हैं ${\mathcal {DM}}_{\text{gm}}^{\text{eff}}(k,A).$ ध्यान दें कि आकारिकी का पहला वर्ग स्थानीयकरण कर रहा है $\mathbb {A} ^{1}$-विविधता की समरूपता जबकि दूसरा मेयर-विएटोरिस अनुक्रम में ज्यामितीय मिश्रित उद्देश्यों की श्रेणी देगा।

साथ ही, ध्यान दें कि इस श्रेणी में विविधता के उत्पाद द्वारा दी गई एक प्रदिश संरचना होती है $[X]\otimes [Y]=[X\times Y]$.

टेट उद्देश्य को उलटना

त्रिभुजाकार संरचना का उपयोग करके हम एक त्रिभुज का निर्माण कर सकते हैं

$\mathbb {L} \to [\mathbb {P} ^{1}]\to [\operatorname {Spec} (k)]\xrightarrow {[+1]}$

विहित मानचित्र से $\mathbb {P} ^{1}\to \operatorname {Spec} (k)$. हम सेट करेंगे $A(1)=\mathbb {L} [-2]$ और इसे टेट उद्देश्य कहें। पुनरावृत्त प्रदिश उत्पाद लेने से हमें निर्माण करने की सुविधा मिलती है $A(k)$. यदि हमारे पास एक प्रभावी ज्यामितीय उद्देश्य M है तो हम ऐसा करते हैं $M(k)$ निरूपित करें $M\otimes A(k).$ इसके अतिरिक्त, यह कार्यात्मक रूप से व्यवहार करता है और एक त्रिकोणीय अवच्छेदक बनाता है। अंत में, हम ज्यामितीय मिश्रित उद्देश्यों की श्रेणी को परिभाषित कर सकते हैं ${\mathcal {DM}}_{gm}$ जोड़े की श्रेणी के रूप में $(M,n)$ M के लिए एक प्रभावी ज्यामितीय मिश्रित उद्देश्य और n एक पूर्णांक जो टेट उद्देश्य द्वारा मोड़ का प्रतिनिधित्व करता है। होम- समूह तब कोलिमिट होते हैं

$\operatorname {Hom} _{\mathcal {DM}}((A,n),(B,m))=\lim _{k\geq -n,-m}\operatorname {Hom} _{{\mathcal {DM}}_{gm}^{\operatorname {eff} }}(A(k+n),B(k+m))$

उद्देश्यों के उदाहरण

टेट उद्देश्य

उद्देश्यों के कई प्राथमिक उदाहरण हैं जो आसानी से उपलब्ध हैं। उनमें से एक टेट उद्देश्य है, जिसे दर्शाया गया है $\mathbb {Q} (n)$, $\mathbb {Z} (n)$, या $A(n)$, उद्देश्यों की श्रेणी के निर्माण में प्रयुक्त गुणांक पर निर्भर करता है। ये उद्देश्यों की श्रेणी में मौलिक निर्माण खंड हैं क्योंकि वे विनिमेय समूह विविधता के अतिरिक्त "अन्य भाग" बनाते हैं।

वक्रों के उद्देश्य

वक्र के उद्देश्य को सापेक्ष आसानी से स्पष्ट रूप से समझा जा सकता है: उनकी चाउ वलय उचित है

$$\mathbb {Z} \oplus {\text{Pic}}(C)$$

किसी भी चिकने प्रक्षेप्य वक्र के लिए $C$, इसलिए जैकोबियन उद्देश्यों की श्रेणी में सम्मिलित किया गया है।

गैर-विशेषज्ञों के लिए स्पष्टीकरण

गणित में सामान्यता लागू की जाने वाली तकनीक एक श्रेणी (गणित) का परिचय देकर एक विशेष संरचना वाली वस्तुओं का अध्ययन करना है जिनकी आकृतियाँ इस संरचना को संरक्षित करती हैं। तब कोई यह पूछ सकता है कि दी गई दो वस्तुएं समरूपी हैं, और प्रत्येक समरूपता वर्ग में एक "विशेष रूप से अच्छा" प्रतिनिधि मांग सकता है। बीजगणितीय विविधता का वर्गीकरण, अर्थात बीजगणितीय विविधता के स्थिति में इस विचार का अनुप्रयोग, वस्तुओं की अत्यधिक गैर-रैखिक संरचना के कारण बहुत कठिन है। द्विवार्षिक समरूपता तक की विविधता का अध्ययन करने के शांत प्रश्न ने द्विवार्षिक ज्यामिति के क्षेत्र को जन्म दिया है। प्रश्न को संभालने का दूसरा तरीका यह है कि किसी दिए गए प्रकार यह "रैखिककरण" सामान्यता कोहोलॉजी के नाम से जाना जाता है।

कई महत्वपूर्ण सह-समरूपता सिद्धांत हैं, जो विविधता के विभिन्न संरचनात्मक पहलुओं को दर्शाते हैं। 'उद्देश्यों का सिद्धांत' (आंशिक रूप से अनुमानित) बीजगणितीय विविधता को रैखिक बनाने का एक सार्वभौमिक तरीका खोजने का एक प्रयास है, अर्थात उद्देश्यों को एक सह-समरूपता सिद्धांत प्रदान करना चाहिए जो इन सभी विशेष सह-समरूपताओं का प्रतीक है। उदाहरण के लिए, एक चिकने प्रक्षेप्य वक्र C का Genus_(गणित), जो वक्र का एक दिलचस्प अपरिवर्तनीय है, एक पूर्णांक है, जिसे C के पहले बेट्टी सहसंगति विज्ञान समूह के आयाम से पढ़ा जा सकता है। तो, वक्र के उद्देश्य में जीनस की जानकारी होनी चाहिए। बिल्कुल, जीनस एक मोटा अपरिवर्तनीय है, इसलिए C का उद्देश्य सिर्फ इस संख्या से कहीं अधिक है।

एक सार्वभौमिक सह-समरूपता की खोज

प्रत्येक बीजगणितीय विविधता X का एक संगत उद्देश्य [X] होता है, इसलिए उद्देश्यों के सबसे सरल उदाहरण हैं:

• [बिंदु]
• [प्रक्षेप्य रेखा] = [बिंदु] + [रेखा]
• [प्रक्षेप्य तल] = [तल] + [रेखा] + [बिंदु]

ये 'समीकरण' कई स्थितियों में लागू होते हैं, अर्थात् डी राम सहसंगति विज्ञान और बेट्टी सहसंगति विज्ञान, एल-एडिक सहसंगति विज्ञान, किसी भी परिमित क्षेत्र पर अंकों की संख्या, और स्थानीय ज़ेटा-फ़ंक्शन के लिए गुणक संकेतन में।

सामान्य विचार यह है कि किसी भी उचित सह-समरूपता सिद्धांत में अच्छे औपचारिक गुणों के साथ एक 'उद्देश्य' की संरचना समान होती है; विशेष रूप से, किसी भी 'वेइल सहसंगति विज्ञान' सिद्धांत में ऐसे गुण होंगे। अलग-अलग वेइल सहसंगति विज्ञान सिद्धांत हैं, वे विभिन्न श्रेणियों में उनके मूल्य होते हैं, और प्रश्न में विविधता के विभिन्न संरचनात्मक पहलुओं को दर्शाते हैं:

• बेट्टी सहसंगति विज्ञान को जटिल संख्याओं (उपक्षेत्रों) की विविधता के लिए परिभाषित किया गया है, इसमें पूर्णांकों पर परिभाषित होने का लाभ है और यह एक संस्थानिक अपरिवर्तनीय है
• डी राम सहसंगति विज्ञान (विविधता के लिए)। $\mathbb {C}$) मिश्रित हॉज संरचना के साथ आता है, यह एक विभेदक-ज्यामितीय अपरिवर्तनीय है
• एल-एडिक सहसंगति विज्ञान(विशेषता ≠ l के किसी भी क्षेत्र पर) में एक विहित गैलोज़ समूह क्रिया है, अर्थात (पूर्ण) गैलोज़ समूह के प्रतिनिधित्व (गणित) में मूल्य हैं
• क्रिस्टलीय सहसंरचना

ये सभी सह-समरूपता सिद्धांत समान गुण साझा करते हैं, जैसे मेयर-विएटोरिस अनुक्रमों का अस्तित्व, समस्थेयता निश्चरता $H^{*}(X)\cong H^{*}(X\times \mathbb {A} ^{1}),$ सजातीय रेखा के साथ X का गुणनफल) और अन्य। इसके अतिरिक्त, वे तुलनात्मक समरूपता से जुड़े हुए हैं, उदाहरण के लिए बेट्टी सहसंगति विज्ञान $H_{\text{Betti}}^{*}(X,\mathbb {Z} /n)$ एक चिकनी विविधता के X के ऊपर $\mathbb {C}$ परिमित गुणांकों के साथ एल-एडिक सहसंगति विज्ञान के लिए समरूपी है।

'उद्देश्यों का सिद्धांत' एक सार्वभौमिक सिद्धांत खोजने का एक प्रयास है जो इन सभी विशेष सह-समरूपताओं और उनकी संरचनाओं का प्रतीक है और "समीकरणों" के लिए एक रूपरेखा प्रदान करता है

[प्रक्षेप्य रेखा] = [रेखा]+[बिंदु]।

विशेष रूप से, किसी भी विविधता X के उद्देश्य की गणना सीधे कई वेइल सहसंगति विज्ञान सिद्धांतों के बारे में सारी जानकारी देती है H* _Betti(X ), H^*_DR(X) आदि।

ग्रोथेंडिक से प्रारम्भ करके, लोगों ने कई वर्षों तक इस सिद्धांत को सटीक रूप से परिभाषित करने का प्रयास किया है।

प्रेरक सहसंगति विज्ञान

प्रेरक सह-समरूपता का आविष्कार बीजगणितीय K-सिद्धांत के माध्यम से मिश्रित उद्देश्यों के निर्माण से पहले किया गया था। उपरोक्त श्रेणी इसे पुनः परिभाषित करने का एक स्पष्ट तरीका प्रदान करती है

$H^{n}(X,m):=H^{n}(X,\mathbb {Z} (m)):=\operatorname {Hom} _{DM}(X,\mathbb {Z} (m)[n]),$

जहाँ n और m पूर्णांक हैं और $\mathbb {Z} (m)$ टेट वस्तु की एम-वें प्रदिश शक्ति है $\mathbb {Z} (1),$ जो वोएवोडस्की की व्यवस्था में जटिल है $\mathbb {P} ^{1}\to \operatorname {pt}$ -2 द्वारा स्थानांतरित , और [n] का अर्थ त्रिकोणीय श्रेणी में सामान्य बदलाव है।

उद्देश्यों से संबंधित अनुमान

मानक अनुमान सबसे पहले बीजगणितीय चक्रों और वेइल सहसंगति विज्ञान सिद्धांतों की परस्पर क्रिया के संदर्भ में तैयार किए गए थे। शुद्ध उद्देश्यों की श्रेणी इन अनुमानों के लिए एक श्रेणीबद्ध रूपरेखा प्रदान करती है।

मानक अनुमान सामान्यता बहुत कठिन माने जाते हैं और सामान्य स्थिति में खुले होते हैं। बॉम्बिएरी के साथ ग्रोथेंडिक ने मानक अनुमानों को मान्य मानते हुए, वेइल अनुमानों (जो डेलिग्ने द्वारा विभिन्न माध्यमों से सिद्ध किए गए हैं) का एक सशर्त (बहुत छोटा और सुरुचिपूर्ण) प्रमाण तैयार करके प्रेरक दृष्टिकोण की गहराई दिखाई।

उदाहरण के लिए, कुनेथ मानक अनुमान, जो विहित प्रोजेक्टर H*(X) → Hi(X) ↣ H*(X) को प्रेरित करने वाले बीजगणितीय चक्रों πⁱ ⊂ X × X शुद्ध उद्देश्य M वजन n के श्रेणीबद्ध टुकड़ों में विघटित होता है:M =⨁Gr_nM . शब्दावली भार चिकनी प्रक्षेप्य विविधता के डी-रैम सहसंगति विज्ञान के समान अपघटन से आता है, हॉज सिद्धांत देखें।

अनुमान D, संख्यात्मक और समवैज्ञानिक तुल्यता की सहमति बताते हुए, समवैज्ञानिक और संख्यात्मक तुल्यता के संबंध में शुद्ध उद्देश्यों की समतुल्यता का तात्पर्य करता है। (विशेष रूप से उद्देश्यों की पूर्व श्रेणी वेइल सहसंगति विज्ञान सिद्धांत की पसंद पर निर्भर नहीं होगी)। जैनसेन (1992) ने निम्नलिखित बिना शर्त परिणाम साबित किया: किसी क्षेत्र पर (शुद्ध) उद्देश्यों की श्रेणी विनिमेय समूह और अर्धसरल है यदि और केवल यदि चुना गया तुल्यता संबंध संख्यात्मक तुल्यता है।

हॉज अनुमान को उद्देश्यों का उपयोग करके बड़े करीने से पुनर्निर्मित किया जा सकता है: यह तर्कसंगत गुणांक (एक उपक्षेत्र पर) के साथ किसी भी शुद्ध उद्देश्य को प्रतिचित्र करने वाले हॉज अहसास को मानता है $k$ का $\mathbb {C}$) इसकी हॉज संरचना एक पूर्ण अवच्छेदक है $H:M(k)_{\mathbb {Q} }\to HS_{\mathbb {Q} }$ (तर्कसंगत हॉज संरचनाएं)। यहां शुद्ध उद्देश्य का अर्थ सजातीय तुल्यता के संबंध में शुद्ध उद्देश्य से है।

इसी तरह, टेट अनुमान इसके बराबर है: तथाकथित टेट अहसास, अर्थात ℓ-एडिक सहसंगति विज्ञान, एक पूर्ण फ़ंक्टर है $H:M(k)_{\mathbb {Q} _{\ell }}\to \operatorname {Rep} _{\ell }(\operatorname {Gal} (k))$ (अनुरूप तुल्यता तक शुद्ध उद्देश्य, आधार क्षेत्र k के पूर्ण गैलोज़ समूह का निरंतर प्रतिनिधित्व), जो अर्ध-सरल अभ्यावेदन में मान लेता है। (हॉज अनुरूप के स्थिति में बाद वाला हिस्सा स्वचालित है)।

तन्नाकियन औपचारिकता और प्रेरक गैलोज़ समूह

(अनुमानात्मक) प्रेरक गाल्वा समूह को प्रेरित करने के लिए, एक क्षेत्र k तय करें और अवच्छेदक

पर विचार करें

k के परिमित वियोज्य विस्तार K → k के निरपेक्ष गैलोज़ समूह की (निरंतर) सकर्मक क्रिया के साथ गैर-रिक्त परिमित समुच्चय

जो K को k के बीजगणितीय समापन में K के अंत: स्थापन के (परिमित) समुच्चय पर प्रतिचित्र करता है। गाल्वा सिद्धांत में इस फ़ैक्टर को श्रेणियों के तुल्यता के रूप में दिखाया गया है। ध्यान दें कि क्षेत्र 0-आयामी हैं। इस प्रकार के उद्देश्यों को आर्टिन उद्देश्य कहा जाता है। द्वारा $\mathbb {Q}$-उपरोक्त वस्तुओं को रैखिक बनाना, उपरोक्त व्यक्त करने का दूसरा तरीका यह कहना है कि आर्टिन उद्देश्य परिमित के बराबर हैं $\mathbb {Q}$- गाल्वा समूह की एक कार्रवाई के साथ सदिश रिक्त स्थान।

प्रेरक गैलोज़ समूह का उद्देश्य उपरोक्त तुल्यता को उच्च-आयामी विविधता तक विस्तारित करना है। ऐसा करने के लिए, तन्नाकियन श्रेणी सिद्धांत (तन्नाका-क्रेन द्वैत पर वापस जाते हुए, लेकिन एक विशुद्ध बीजगणितीय सिद्धांत) की तकनीकी मशीनरी का उपयोग किया जाता है। इसका उद्देश्य बीजगणितीय चक्र सिद्धांत में उत्कृष्ट प्रश्नों, हॉज अनुमान और टेट अनुमान दोनों पर प्रकाश डालना है। वेइल सहसंगति विज्ञान सिद्धांत H को ठीक करें। यह M_num(संख्यात्मक तुल्यता का उपयोग करके शुद्ध उद्देश्य) से परिमित-आयामी तक एक अवच्छेदक देता है $\mathbb {Q}$- सदिश रिक्त स्थान। यह दिखाया जा सकता है कि पूर्व श्रेणी एक तन्नाकियन श्रेणी है। समरूप और संख्यात्मक तुल्यता की समतुल्यता को मानते हुए, अर्थात उपरोक्त मानक अनुमान D, फ़ैक्टर H एक सटीक वफादार प्रदिश -अवच्छेदक है। तन्नाकियन औपचारिकता को लागू करते हुए, कोई यह निष्कर्ष निकालता है कि M_num एक बीजगणितीय समूह जी के समूह प्रतिनिधित्व की श्रेणी के बराबर है, जिसे प्रेरक गैलोज़ समूह के रूप में जाना जाता है।

प्रेरक गैलोज़ समूह उद्देश्यों के सिद्धांत के लिए वही है जो ममफोर्ड-टेट समूह हॉज सिद्धांत के लिए है। फिर से मोटे तौर पर कहें तो, हॉज और टेट अनुमान अपरिवर्तनीय सिद्धांत के प्रकार हैं (यदि कोई सही परिभाषाएँ स्थापित करता है, तो वे स्थान जो नैतिक रूप से बीजगणितीय चक्र हैं, उन्हें एक समूह के तहत अपरिवर्तनीयता द्वारा चुना जाता है)। प्रेरक गैलोज़ समूह के पास आसपास का प्रतिनिधित्व सिद्धांत है। (यह जो नहीं है, वह एक गैलोज़ समूह है; हालाँकि टेट अनुमान और ईटेल सहसंगति विज्ञान पर गैलोज़ अभ्यावेदन के संदर्भ में, यह गैलोज़ समूह की छवि की भविष्यवाणी करता है, या, अधिक सटीक रूप से, इसके लाई बीजगणित।)

यह भी देखें

• आवर्तनांक (त्रिकोणमिति) का वलय
• प्रेरक सहसंगति विज्ञान
• स्थानान्तरण के साथ प्रीशीफ
• मिश्रित हॉज मॉड्यूल
• एल-उद्देश्यों के कार्य

संदर्भ

सर्वेक्षण आलेख

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संदर्भ साहित्य

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भविष्य की दिशाएँ

• arxiv:1005.3008|विचार जारी है $\mathbb {Q} (1/4)$: अण्डाकार वक्रों पर अंकगणितीय स्पिन संरचनाएँ
• फ्रैक्शनल मोटिव्स क्या हैं?

बाहरी संबंध

• Quotations related to उद्देश्य (बीजगणितीय ज्यामिति) at Wikiquote