Кіріспе
Евклид кеңістігіндегі периодтық функциялардың жалпылау түрі. Гармониялық талдау және сан теориясында автоморфтық форма – G топологиялық тобынан күрделі сандарға (немесе күрделі векторлық кеңістікке) жақсы мінез-құлық көрсететін және топологиялық топтың дискретті кіші тобының әрекетіне қатысты инвариантты функция. Автоморфтық формалар – Евклид кеңістігіндегі периодтық функциялар идеясының жалпы топологиялық топтарға кеңейтілуі. Модульдік формалар – SL(2, R) немесе PSL(2, R) топтарында анықталған голоморфты автоморфтық формалар, мұнда дискретті кіші топ модульдік топ немесе оның конгруэнттік кіші топтарының бірі болып табылады; осы тұрғыдан алғанда автоморфтық формалар теориясы – модульдік формалар теориясының жалғасы. Көбірек жалпылаған түрде, аделиялық тәсілді конгруэнттік кіші топтардың барлық жиынымен бірдей жұмыс істеу үшін пайдалануға болады. Осы көзқарас бойынша, алгебралық G тобы және F алгебралық сан денесі үшін G(AF) тобындағы автоморфтық форма – G(F) бойынша солға қарай инвариантты болып табылатын және белгілі бір тегістік және өсу шарттарын қанағаттандыратын күрделі мәнді функция. Пуанкаре алғаш рет автоморфтық формаларды тригонометриялық және эллиптикалық функциялардың жалпылануы ретінде ашты. Лэнглендс болжамдары арқылы автоморфтық формалар қазіргі заманғы сан теориясында маңызды рөл атқарады.
In harmonic analysis and number theory, an automorphic form is a well behaved function from a topological group G to the complex numbers (or complex vector space) which is invariant under the action of a discrete subgroup of the topological group. Automorphic forms are a generalization of the idea of periodic functions in Euclidean space to general topological groups. Modular forms are holomorphic automorphic forms defined over the groups SL(2, R) or PSL(2, R) with the discrete subgroup being the modular group, or one of its congruence subgroups; in this sense the theory of automorphic forms is an extension of the theory of modular forms. More generally, one can use the adelic approach as a way of dealing with the whole family of congruence subgroups at once. From this point of view, an automorphic form over the group G(AF), for an algebraic group G and an algebraic number field F, is a complex valued function on G(AF) that is left invariant under G(F) and satisfies certain smoothness and growth conditions. Poincaré first discovered automorphic forms as generalizations of trigonometric and elliptic functions. Through the Langlands conjectures, automorphic forms play an important role in modern number theory.
Тарих
Бұл өте жалпы жағдай ұсынылмас бұрын (шамамен 1960 жылы), модульдік формалардан өзге автоморфты формалардың маңызды дамуы болған. Фуксиандық топ жағдайы 1900 жылға дейін зерттелді (төменде қараңыз). Гильберт модульдік формалары (оларды Гильберт-Блюментал формалары деп те атайды) одан көп ұзамай ұсынылды, бірақ толық теорияны құру көп уақыт алды. G симплектикалық топ болатын Сигель модульдік формалары модульдік кеңістіктер мен тета функцияларын қарастыру нәтижесінде табиғи түрде пайда болды. Соғыстан кейінгі кезеңде бірнеше күрделі айнымалыларға болған қызығушылық, формалардың күрделі аналитикалық екенін ескере отырып, автоморфты форма идеясын дамытуға ықпал етті. Мұндай теорияны құруда, әсіресе 1960 жылдар шамасында, Илья Пьятецкий-Шапиро көп жұмыс істеді. Сельберг із формуласының теориясы, басқа ғалымдардың қолдануымен, теорияның тереңдігін көрсетті. Роберт Лэнглендс, көптеген ерекше жағдайлар белгілі болғанмен, Риман-Рох теоремасын автоморфты формалардың өлшемдерін есептеу үшін қолдануға болатынын көрсетті; бұл тұжырымның дұрыстығын тексерудің бір жолы. Ол сондай-ақ, спектрлік теориядағы «толық спектрге» сәйкес келетін Эйзенштейн тізбектерінің жалпы теориясын жасады, ал куспистік форманы немесе дискретті бөлігін зерттеуге қалдырды. Сандар теориясы тұрғысынан алғанда, Шриниваса Раманужаннан бері куспистік формалар мәселенің өзегі деп танылды.
Автоморфты бейнелеулер
"Автоморфты бейнелеу" деген кейінгі ұғым, G алгебралық тобымен жұмыс істегенде, оны адельдік алгебралық топ ретінде қарастырғанда, зор техникалық мәнге ие болды. Ол жоғарыда айтылған автоморфтық форма идеясын толығымен қамтымайды, себебі адельдік тәсіл – конгруенциялық кіші топтардың барлық отбасымен бірден жұмыс істеудің бір жолы. G-нің адельдік формасының бөліндісі үшін L2 кеңістігінде автоморфты бейнелеу – бұл p-адикалық топтардың бейнелеулерінің шексіз тензорлық көбейтіндісі, шексіз жай сандар үшін нақты орауыш алгебра бейнелеулерімен. Баса назардың өзгеруін түсіндірудің бір жолы – Хеке операторлары Казимир операторларымен бірдей деңгейге қойылады; бұл функционалдық анализ тұрғысынан табиғи, бірақ сандар теориясы үшін осылай түсінуі қиын. Осы ұғым Лэнгленд философиясын құрайтын негізгі принцип болып табылады.