讲义: 给几何人的平展上同调

本笔记是我学习时候 (2023 年) 记的笔记, 为了在介绍基础理论的同时来阐述这些和代数拓扑, 复几何类似的结果和性质. 正如题所言, 这个笔记是作为 (代数) 几何人的笔者写的, 所以有很多细节我认为就算不知道也无妨, 还有自己就能推理的无聊细节 (主要集中在交换代数和点集拓扑) 就会被我略去. 因此可能不适合其他方向的人观看.

[笔记记录人] : 温尊

目录

1平展上同调简介

2平展基本群简介

3景和层和层化

3.1基础概念

3.2平展拓扑的一些基础应用

4平展拓扑上的层

4.1基础概念

4.2平展预层/层的茎

4.3常值层和局部常值层

4.4Abel 群预层和层构成的范畴

4.5Kummer 理论和 Artin-Schreier 列

4.6拟凝聚层

5层的一些函子

5.1直像

5.2逆像

5.3零扩张函子 (下叹号函子)

6平展上同调的定义和基本性质

6.1定义

6.2群上同调一瞥

6.3点的上同调

6.4Kummer/Artin-Schreier 列和 Galois 理论

6.5严格 Hensel 局部环的上同调

6.6平展上同调和极限一瞥

6.7平展上同调的拓扑不变性一瞥

6.8支撑在闭集的上同调及性质

7Čech 上同调和挠子

7.1Čech 上同调

7.2Čech-导出谱序列

7.3应用 I——Mayer-Vietoris 列

7.4应用 II——拟凝聚层的上同调

7.5挠子理论一瞥和应用

8高阶直像

9曲线的上同调 I——基础结果

9.1Brauer 群和 域一瞥

9.2 的上同调

9.3 的上同调

9.4支撑在点上的上同调

10可构建层和挠层

10.1可构建层

10.2挠层

11曲线的上同调 II——挠层的上同调

11.1迹映射方法基础

11.2挠层的上同调

12上同调维数 I——一般情况

13基变换定理

13.1经典拓扑里的紧合基变换

13.2紧合基变换的叙述和证明

13.3紧合基变换的应用

13.4经典拓扑里的光滑基变换

13.5光滑基变换一瞥

13.6紧合-光滑基变换及有限性定理

13.7特化和余特化映射

14上同调维数 II——仿射情况

15紧支上同调

15.1分离有限型映射的下叹号函子

15.2紧支高阶直像

15.3紧支上同调

16平展上同调的 Künneth 公式

16.1一般的 Künneth 公式

16.2紧支的 Künneth 公式

17-进上同调和有限性定理一瞥

18比较定理

18.1常值层上同调/经典 de Rham 上同调-奇异比较定理

18.2GAGA 一瞥

18.3平展-奇异比较定理

18.4其他比较定理

19上同调纯性和 Gysin 序列

19.1光滑对

19.2上同调纯性和 Gysin 序列 I——一般情况

19.3基本类

19.4上同调纯性和 Gysin 序列 II——特殊情况

20链映射

20.1半纯性和链映射

20.2Chern 类和 Chow 环

21Poincaré 对偶

21.1经典拓扑的 Poincaré 对偶

21.2迹映射

21.3Poincaré 对偶及其应用

22迹公式

22.1Frobenius 映射

22.2非交换环上的迹

22.3滤过导出范畴

22.4完美复形和迹

22.5射影曲线的 Lefschetz 数

22.6Grothendieck-Lefschetz 迹公式

23Weil 上同调理论一瞥

23.1Weil 上同调理论和同调等价

23.2其他等价及 Néron-Severi 群

23.3Grothendieck 标准猜想一瞥

24平展上同调的一些应用掠影

24.1其他代数簇的计算

24.2Abel 簇相关

24.3相关大定理和猜想一瞥

25平展上同调注记

25.1局部系和可构建层

25.2Nearby cycles 和 vanishing cycles

参考文献

[1]

Bhargav Bhatt and Peter Scholze. The pro-étale topology for schemes. Preprint, 2013.

[2]

Raoul Bott and Loring W. Tu. Differential Forms in Algebraic Topology. Springer, 1982.

[3]

Brian Conrad. Deligne’s notes on nagata compactifications. Journal of the Ramanujan Mathematical Society, 22(3), 2007.

[4]

Pierre Deligne. Cohomologie Étale (SGA 4-1/2). Springer, 1977.

[5]

Pierre Deligne. La conjecture de weil. ii. Pub. Math. IHES, 52, 1980.

[6]

Barbara Fantechi, Lothar Göttsche, Luc Illusie, Steven L. Kleiman, Nitin Nitsure, and Angelo Vistoli. Fundamental Algebraic Geometry, Grothendieck’s FGA Explained. AMS, 2005.

[7]

Eberhard Freitag and Reinhardt Kiehl. Étale Cohomology and the Weil Conjecture. Springer Berlin, Heidelberg, 1988.

[8]

William Fulton. Intersection Theory, 2nd version. Springer, 1998.

[9]

Phillip Griffiths and Joseph Harris. Principles of Algebraic Geometry. Wiley, 1978.

[10]

Alexander Grothendieck. La théorie des classes de chern. Bull. Soc. Math. France, 86, 1958.

[11]

Alexander Grothendieck, Micheal Artin, and J.-L. Verdier. Théorie des Topos et Cohomologie Etale des Schémas (SGA 4). Tome 2. Springer-Verlag, 1972.

[12]

Alexander Grothendieck and Michele Raynaud. Revêtements étales et groupe fondamental (SGA 1). Springer-Verlag, 1971.

[13]

Edwin H. Spanier. Algebraic Topology. Springer, 1966.

[14]

Robin Hartshorne. Algebraic geometry, volume 52. Springer, 1977.

[15]

Allen Hatcher. Algebraic Topology. Cambridge University Press, 2002.

[16]

Daniel Huybrechts. Complex Geometry, An Introduction. Springer, 2005.

[17]

Fu Lei. Algebraic geometry. TsingHua and Springer, 2006.

[18]

Fu Lei. Étale Cohomology Theory, Revised Version. World Scientific, 2015.

[19]

John M. Lee. Introduction to Smooth Manifolds. Springer New York, NY, 2012.

[20]

James S. Milne. Étale Cohomology. Princeton university press, 1980.

[21]

James S. Milne. Lectures on étale cohomology, 2013.

[22]

James S. Milne. Class field theory, 2020.

[23]

Amnon Neeman. Algebraic and Analytic Geometry. Cambridge University Press, 2007.

[24]

Martin Olsson. Algebraic Spaces and Stacks. AMS, 2016.

[25]

Jacob P. Murre, Jan Nagel, and Chris A. M. Peters. Lectures on the Theory of Pure Motives. AMS, 2013.

[26]

Stacks project collaborators. The stacks project, 2023.

[27]

Jean-Pierre Serre. Géométrie algébrique et géométrie analytique. Annales de l’Institut Fourier, 6, 1956.

[28]

Jean-Pierre Serre. Local Algebra. Springer, 2000.

[29]

Claire Voisin. Hodge Theory and Complex Algebraic Geometry I. Cambridge University Press, 2002.