為什麼Mumford要引入stable bundle?如何理解stable bundle?

時間 2021-06-02 14:10:19

1樓:李歸農

1.因為Mumford這輩子最重要的工作是GIT,引入stable bundle也是基於研究模空間的考量。構造模空間需要quotient by automorphism group(通常不是isolated)。

我個人不懂GIT(在巴黎的時候有人看我做工作用了下flip就覺得我懂GIT,其實有時候只要懂乙個例子就足夠寫文章,尤其是我只是個做辛幾何的,不用general case),然而大致想法是你需要拿掉一些壞的點,限制在stable points做quotient,才能得到乙個好的quotient。

2. Narasimhan-Seshadri就是研究曲線上stable bundle的模空間(其實更早的研究應該追溯到Atiyah,他研究了橢圓曲線上的stable bundle並確定了它的模空間,可以想象這基本上reduce到Abel-Jacobi理論),而Atiyah-Bott把它和Yang-Mills connection(http://www.

math.toronto.edu/mgualt

/Morse%20Theory/Atiyah-Bott.pdf

)聯絡起來了,Kobayashi-Hitchin就是推廣這個聯絡到高維。這就是為什麼研究gauge theory有代數和分析兩套方法。代數幾何學家考慮moduli space of (semi-)stable coherent sheaf,而微分幾何學家考慮moduli space of Yang-Mills connection,或者flat-connection。

Donaldson thesis的問題是Kobayashi-Hitchin correspondence,但是他卻受這個問題的啟發,做出了Donaldson theory。

我建議你多讀讀Donaldson的文章,他是這個方向最權威的人物。雖然他沒對Kahler manifold證明general case的Kobayashi-Hitchin correspondence,然而他對algebraic manifold有個簡單證明,發在Duke上。丘成桐教授認為,Kobayashi-Hitchin correspondence應該叫做Donaldson–Uhlenbeck–Yau定理,但Dominic Joyce教授明知如此還堅持管它叫Kobayashi-Hitchin correspondence。

2樓:

模問題可以用stack, 也就是fibered category in groupoids使得所有decent datum有效, 來表達. base可以取流形或者概型範疇, 帶上相應的grothendieck topology.

而為了這個stack是可表的, 必要條件是需要限制物件,使得他們的自同構群成為平凡群.

於是如何限制模問題分類的物件, 使之產生的stack的每個物件自同構平凡就是乙個值得考慮的問題. 這是Mumford引入穩定性的原因. 並且他發展了GIT來做商, 來得到模問題的表示.

然後他就算出來, 按他的穩定性定義, 得到的就是所謂的穩定和半穩定的向量叢. 而且也不負期望, 現在stable bundle的自同構只有scalar, 於是做GIT商的時候把scalar模掉就只剩平凡自同構了.

包括stable curves也是同樣的想法.

至於變分的問題, 變分的方法在黎曼曲面上是比較好看的, 儘管高維的證明也不太需要這麼看. Kempf-Ness定理說, 考慮乙個Moment map模長的最小值也可以得到半穩定點, 所以Atiyah-Bott就用Yang-Mills泛函考慮了這個問題, 而Donaldson則遵照這個精神給出了代數曲線(就是N-S定理)的新證明, 代數曲面上的證明. 然後才有了Uhlenbeck-Yau.

Atiyah-Bott的文章和Donaldson對代數曲線的證明裡, 變分的看法還是很明顯的. 不過我不認為這可以作為穩定的直觀定義.

現在大家比較接受的都是wiki裡那種樣子的定義.

至於為啥Narasimhan-Seshadri也走向了這個定義, 實際上還有點八卦. 據說當時他們已經知道了基本群的酉表示(這個時候要平坦叢, 更一般的是投射酉表示)要對應到一種特定的向量叢的條件上, 並且基本上已經有他們定理的雛形了, 然而卻還不知道如何對這種向量叢進行表述. 然後你看Mumford的文章出來的那個時間點, 於是他們一下子就知道這是他們想要的, 於是就得到了他們定理的表述.

這個故事是上週剛剛聽孫xt講的...

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