Кіріспе
Дифференциалдық геометрия және комплекс геометрияда, комплекс көпқырлылық – бұл ашық бірлік дискіге , мұнда ауысу карталары голоморфты болатын карталар атласы бар көпқырлылық. "Комплекс көпқырлылық" термині жоғарыда аталғандай мағынадағы комплекс көпқырлылықты (оны интегралданатын комплекс көпқырлылық деп атауға болады) және дерлік комплекс көпқырлылықты білдіру үшін әртүрлі қолданылады.
In differential geometry and complex geometry, a complex manifold is a manifold with an atlas of charts to the open unit disc in , such that the transition maps are holomorphic. The term complex manifold is variously used to mean a complex manifold in the sense above (which can be specified as an integrable complex manifold), and an almost complex manifold.
Күрделі құрылымның әсері
Голоморфтық функциялар тегіс функцияларға қарағанда әлдеқайда қатаң болғандықтан, тегіс және күрделі көптүрліліктер теорияларының сипаттары өте әртүрлі: тығыз күрделі көптүрліліктер дифференциалданатын көптүрліліктерге қарағанда алгебралық сорттарға әлдеқайда жақын. Мысалы, Уитнидің енгізу теоремасы кез келген тегіс n өлшемді көптүрлілікті R2n-нің тегіс ішкі көптүрлілігі ретінде енгізуге болатынын көрсетеді, ал күрделі көптүрлілікті Cn-ге голоморфтық енгізу "сирек" кездеседі. Мысалы, кез келген тығыз байланысты күрделі көптүрлілік M үшін, оның кез келген голоморфтық функциясы максималды модуль принципі бойынша тұрақты болады. Егер M-нің Cn-ге голоморфтық енуі болса, онда Cn-нің координаталық функциялары M-дегі тұрақты емес голоморфтық функцияларға шектеледі, бұл M тек бір нүкте болған жағдайда ғана тығыздыққа қайшы келеді. Cn-ге енгізілетін күрделі көптүрліліктер Штайн көптүрліліктері деп аталады және олар, мысалы, тегіс күрделі аффиндік алгебралық сорттар сияқты, көптүрліліктердің өте ерекше класын құрайды. Күрделі көптүрліліктерді жіктеу дифференциалданатын көптүрліліктерге қарағанда әлдеқайда күрделі. Мысалы, төрттен басқа өлшемдерде берілген топологиялық көптүрлілікте шекті санда ғана тегіс құрылымдар болады, ал күрделі құрылымды қолдайтын топологиялық көптүрлілікте саналмастан көп күрделі құрылымдар болуы мүмкін және көбінесе болады. Күрделі құрылыммен жабдықталған және топологиялық тұрғыдан туыс бойынша жіктелетін екі өлшемді көптүрліліктер – Риманн беттері, осы құбылыстың маңызды мысалы болып табылады. Берілген бағытталған беттегі күрделі құрылымдар жиынтығы, бихоломорфтық эквиваленттілік бойынша, өзі модульдік кеңістік деп аталатын күрделі алгебралық сортты құрайды, оның құрылымы белсенді зерттеу саласы болып қала береді. Карталар арасындағы өту карталары бихоломорфты болғандықтан, күрделі көптүрліліктер, әсіресе, тегіс және канондық бағытталған (тек бағытталған емес: Cn-нің (ішкі жиынтығының) бихоломорфтық бейнесі бағытты анықтайды, өйткені бихоломорфтық бейнелер бағытты сақтайды).
Күрделі коллекторлардың мысалдары
Риман беттері. Калаби-Яу манифольдтары. Екі комплекс манифольдтың декарт көбейтіндісі. Голоморфтық бейнелеудің кез келген сынды емес мәнінің кері бейнесі.
Күрделі құрылымдар
Нақты 2n-көптүрлілідегі дерлік күрделі құрылым – GL(n, C) құрылымы (G құрылымдары мағынасында), яғни жанама бундель сызықтық күрделі құрылыммен жабдықталған. Нақтырақ айтқанда, бұл жанама бундельдің эндоморфизмі, оның квадраты −I-ге тең; бұл эндоморфизм i жорамал санына көбейтуге ұқсас және J деп белгіленеді (сәйкестік матрицасы I-мен шатасудан сақтану үшін). Дерлік күрделі құрылым күрделі құрылымнан әлсіз: кез келген күрделі көптүрлілік дерлік күрделі құрылымға ие, бірақ әрбір дерлік күрделі құрылым күрделі құрылымнан туындамайды. Әрбір жұп өлшемді нақты көптүрліліктің жергілікті координаттар кестесінен жергілікті анықталған дерлік күрделі құрылымы бар екенін ескеріңіз. Сұрақ мынада: осы дерлік күрделі құрылымды жаһандық түрде анықтауға бола ма? Күрделі құрылымнан туындаған дерлік күрделі құрылым интегралды деп аталады, ал күрделі құрылымды дерлік күрделі құрылымнан ажырату қажет болғанда, интегралды күрделі құрылым деп айтылады. Интегралды күрделі құрылымдар үшін Нийенхьюс тензоры нөлге тең болады. Бұл тензор векторлық өрістердің жұптары X, Y бойынша анықталады. Мысалы, 6 өлшемді сфера S6 табиғи дерлік күрделі құрылымға ие, себебі ол октаниондардың бірлік сферасындағы i-нің ортогоналды толықтырғышы болып табылады, бірақ бұл күрделі құрылым емес. (Оның күрделі құрылымы бар ма деген сұрақ Хайнц Хопфтың атымен Хопф мәселесі деп аталады.) Дерлік күрделі құрылымды пайдалана отырып, біз голоморфты бейнелеулерді түсіне аламыз және көптүрлілікте голоморфты координаттардың болуы туралы сұрауға болады. Голоморфты координаттардың болуы көптүрліліктің күрделі екенін білдіреді (кесте анықтамасында көрсетілгендей). Жанама бундельді комплекс сандармен тензорлеу арқылы біз комплекстік жанама бундельді аламыз, онда комплекс сандарға көбейту мағыналы (егер біз нақты көптүрлілікпен бастаған болсақ та). Дерлік күрделі құрылымның өзіндік мәндері ±i және өзіндік кеңістіктер T0,1M және T1,0M деп белгіленетін кіші бундельдер құрайды. Ньюландер-Ниренберг теоремасы дерлік күрделі құрылымның нақтыда күрделі құрылым екенін дәлелдейді, дәл осы кіші бундельдер инволютивті, яғни векторлық өрістердің Ли жақшасы бойынша жабық, және мұндай дерлік күрделі құрылым интегралды деп аталады.
For example, the 6 dimensional sphere S6 has a natural almost complex structure arising from the fact that it is the orthogonal complement of i in the unit sphere of the octonions, but this is not a complex structure. (The question of whether it has a complex structure is known as the Hopf problem, after Heinz Hopf.) Using an almost complex structure we can make sense of holomorphic maps and ask about the existence of holomorphic coordinates on the manifold. The existence of holomorphic coordinates is equivalent to saying the manifold is complex (which is what the chart definition says). Tensoring the tangent bundle with the complex numbers we get the complexified tangent bundle, on which multiplication by complex numbers makes sense (even if we started with a real manifold). The eigenvalues of an almost complex structure are ±i and the eigenspaces form sub bundles denoted by T0,1M and T1,0M. The Newlander–Nirenberg theorem shows that an almost complex structure is actually a complex structure precisely when these subbundles are involutive, i. e., closed under the Lie bracket of vector fields, and such an almost complex structure is called integrable.
Кэхлер және КалабиЯу коллекторлары
Кешенді көптүрліліктер үшін Риман метрикасының аналогы Гермиттік метрика деп аталады. Риман метрикасы сияқты, Гермиттік метрика да жанама түйінде тегіс өзгеретін, оң белгілі ішкі көбейтіндіден тұрады, ол әрбір нүктедегі жанама кеңістіктегі күрделі құрылымға қатысты Гермиттік болып табылады. Римандық жағдайдағыдай, мұндай метрикалар кез келген кешенді көптүрлілікте көптеп кездеседі. Егер мұндай метриканың косымша симметриялық емес бөлігі симплектикалық, яғни жабық және ерекше емес болса, онда метрика Кэлер деп аталады. Кэлер құрылымдарын табу әлдеқайда қиын және олар әлдеқайда қатаң. Кэлер көптүрліліктерінің мысалдарына тегіс проективтік сорттар және жалпы алғанда, Кэлер көптүрлілігінің кез келген кешенді ішкі көптүрлілігі жатады. Хопф көптүрліліктері – Кэлер емес кешенді көптүрліліктердің мысалы. Оны құру үшін, күрделі векторлық кеңістікті бастапқы нүктесіз алып, осы кеңістікте бүтін сандар тобының exp(n) арқылы көбейту арқылы әрекет етуін қарастырыңыз. Қосымша – бірінші Бетти саны бірге тең кешенді көптүрлілік, сондықтан Ходж теориясы бойынша ол Кэлер бола алмайды. Калаби-Яу көптүрлілігі – бұл ықшам Риччи-жалпақ Кэлер көптүрлілігі немесе эквивалентті түрде, бірінші Черн класы нөлге тең көптүрлілік деп анықталады.