En geometría algebraica , un esquema noetheriano es un esquema que admite un recubrimiento finito mediante subconjuntos afines abiertos., donde cadaes un anillo noetheriano . De forma más general, un esquema es localmente noetheriano si está cubierto por espectros de anillos noetherianos. Por lo tanto, un esquema es noetheriano si y solo si es localmente noetheriano y compacto . Al igual que con los anillos noetherianos, el concepto recibe su nombre de Emmy Noether .
Se puede demostrar que, en un esquema localmente noetheriano, si es un subconjunto afín abierto, entonces A es un anillo noetheriano; en particular,es un esquema noetheriano si y solo si A es un anillo noetheriano. Para un esquema localmente noetheriano X, los anillos localesTambién son anillos noetherianos.
Un esquema noetheriano es un espacio topológico noetheriano . Pero lo contrario es falso en general; considérese, por ejemplo, el espectro de un anillo de valuación no noetheriano .
Las definiciones se extienden a los esquemas formales .
Propiedades e hipótesis noetherianas
Contar con una hipótesis (localmente) noetheriana para una afirmación sobre esquemas generalmente hace que muchos problemas sean más accesibles porque rigidizan suficientemente muchas de sus propiedades.
Cualquier esquema noetheriano solo puede tener un número finito de componentes irreducibles . [ 1 ]
Cada morfismo de un esquema noetherianoes cuasicompacto . [ 2 ]
Desviscado
Uno de los teoremas estructurales más importantes sobre anillos noetherianos y esquemas noetherianos es el teorema de descomposición . Esto permite descomponer argumentos sobre haces coherentes en argumentos inductivos. Dada una secuencia exacta corta de haces coherentes
probar que uno de los haces tiene alguna propiedad es equivalente a probar que los otros dos tienen la propiedad. En particular, dado un haz coherente fijoy un haz subcoherente, mostrandotiene alguna propiedad que se puede reducir a miraryDado que este proceso solo puede aplicarse de forma no trivial un número finito de veces, esto hace posibles muchos argumentos de inducción.
Propiedades homológicas
Hay muchas propiedades homológicas interesantes de los esquemas noetherianos. [ 3 ]
Cohomología de Čech y de haces
La cohomología de Čech y la cohomología de haces coinciden en una cubierta abierta afín. Esto permite calcular la cohomología de haces deutilizando la cohomología de Čech para la cubierta abierta estándar.
Compatibilidad de colímites con cohomología
Dado un sistema directode haces de grupos abelianos en un esquema noetheriano, existe un isomorfismo canónico
es decir, los functores
preservar los límites directos y los coproductos .
Imagen directa derivada
Dado un morfismo de tipo localmente finitoa un plan noetherianoy un complejo de gavillascon cohomología coherente limitada de tal manera que los hacestener el apoyo adecuado sobre, luego el impulso derivadotiene cohomología coherente limitada sobre, lo que significa que es un objeto en. [ 4 ]
Ejemplos
La mayoría de los esquemas de interés son esquemas noetherianos.
Localmente de tipo finito sobre una base noetheriana
Otra clase de ejemplos de esquemas noetherianos [ 5 ] son familias de esquemasdonde la basees noetheriano yes de tipo finito sobreEsto incluye numerosos ejemplos, como las componentes conexas de un esquema de Hilbert , es decir, con un polinomio de Hilbert fijo. Esto es importante porque implica que muchos espacios de módulos que se encuentran en la práctica son noetherianos, como los módulos de curvas algebraicas y los módulos de haces vectoriales estables . Además, esta propiedad puede utilizarse para demostrar que muchos esquemas considerados en geometría algebraica son, de hecho, noetherianos.
Variedades cuasiproyectivas
En particular, las variedades cuasiproyectivas son esquemas noetherianos. Esta clase incluye curvas algebraicas , curvas elípticas , variedades abelianas , esquemas de Calabi-Yau , variedades de Shimura , superficies K3 y superficies cúbicas . Básicamente, todos los objetos de la geometría algebraica clásica se ajustan a esta clase de ejemplos.
Deformaciones infinitesimales de esquemas noetherianos
En particular, las deformaciones infinitesimales de los esquemas noetherianos son nuevamente noetherianas. Por ejemplo, dada una curvacualquier deformaciónTambién es un esquema noetheriano. Una torre de tales deformaciones puede usarse para construir esquemas noetherianos formales.
No ejemplos
Esquemas sobre bases adélicas
Uno de los anillos naturales que no son noetherianos es el anillo de adeles.para un campo de números algebraicosPara abordar este tipo de anillos, se considera una topología que da lugar a los anillos topológicos . Existe una noción de geometría algebraica sobre dichos anillos desarrollada por André Weil y Alexander Grothendieck . [ 6 ]
Anillos de números enteros sobre extensiones infinitas
Dada una extensión de campo de Galois infinita, como(adjuntando todas las raíces de la unidad), el anillo de los números enteroses un anillo no noetheriano que es de dimensiónEsto rompe la intuición de que los esquemas de dimensión finita son necesariamente noetherianos. Además, este ejemplo proporciona motivación para estudiar esquemas sobre una base no noetheriana; es decir, esquemasPuede ser un tema interesante y fructífero.
Un caso especial [ 7 ] pág. 93 de dicha extensión es tomar la extensión máxima no ramificada.y considerando el anillo de los números enteros. El morfismo inducido
forma la cubierta universal de.
Anillo de polinomios con infinitos generadores
Otro ejemplo de un esquema finitodimensional no noetheriano (de hecho cero-dimensional) viene dado por el siguiente cociente de un anillo de polinomios con infinitos generadores.
Véase también
- Excelente anillo : ligeramente más rígido que los anillos noetherianos, pero con mejores propiedades.
- Teorema de Chevalley sobre conjuntos construibles
- Teorema principal de Zariski
- Complejo de dualización
- Teorema de compactificación de Nagata
Referencias
- ↑ "Lema 28.5.7 (0BA8)—El proyecto Stacks" . stacks.math.columbia.edu . Consultado el 24 de julio de 2020 .
- ↑ "Lema 28.5.8 (01P0)—El proyecto Stacks" . stacks.math.columbia.edu . Consultado el 24 de julio de 2020 .
- ↑ "Cohomología de haces" (PDF) .
- ↑ "Lema 36.10.3 (08E2)—El proyecto Stacks" . stacks.math.columbia.edu . Consultado el 24 de julio de 2020 .
- ↑ "Lema 29.15.6 (01T6)—El proyecto Stacks" . stacks.math.columbia.edu . Consultado el 24 de julio de 2020 .
- ↑ Conrad, Brian. "Weil y Grothendieck Enfoques de los puntos adélicos" (PDF) . Archivado (PDF) del original el 21 de julio de 2018.
- ↑ Neukirch, Jürgen (1999). "1.13". Teoría algebraica de números . Berlín, Heidelberg: Springer Berlín Heidelberg. ISBN 978-3-662-03983-0OCLC 851391469 .
- Hartshorne, Robin (1977). Geometría algebraica . Textos de posgrado en matemáticas. Vol. 52. Berlín, Nueva York: Springer-Verlag . ISBN 978-0-387-90244-9. SEÑOR 0463157 . Zbl 0367.14001 .
- Harder, Günter . "Cohomología de grupos aritméticos" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 24 de julio de 2020.
- Danilov, VI (2001) [1994], "Esquema noetheriano" , Enciclopedia de Matemáticas , EMS Press
- Geometría algebraica