Кіріспе

Алгебралық геометрияда проективті алгебралық сорттағы сызық түйіні, егер ол сорттағы кез келген қисық бойынша оң немесе нөлдік дәрежеге ие болса, nef деп аталады. Nef сызық түйіндерінің кластары дөңгелек конус арқылы сипатталады, ал сорттың мүмкін жиырылулары неф конусының белгілі бір жақтарына сәйкес келеді. Сызық түйіндері мен бөлгіштердің (кодименсиясы 1 болатын ішкі сорттардан құралған) арасындағы байланысты ескере отырып, nef бөлгіш деген эквивалентті ұғым бар.

Анықтама

Жалпы алғанда, егер X-тегі әрбір (жабық азайтылмайтын) қисықта теріс емес дәрежесі болса, k өрісі бойынша X-тің тиісті схемасындағы L сызық бумасы nef деп аталады. (Сызық бумасы L-дің C қисығындағы дәрежесі, k өрісі бойынша C үстіндегі L-дің кез келген нөлден өзге рационалды қимасының бөлгішінің дәрежесі болып табылады.) Сызық бумасын инверттенді шеш деп те атауға болады. "Nef" термині Майлз Рид бұрынғы "арифметикалық тиімді" және "сандық тиімді" терминдерін, сондай-ақ "сандық жағынан ақырында бос" фразасын алмастыру үшін енгізді. Төмендегі мысалдарды ескерсек, бұрынғы терминдер шатастыруға әкелуі мүмкін. Егер C/k дұрыс қисығында нөлге тең емес жаппай қимасы болса, онда кез келген сызық бумасы L-дің дәрежесі теріс емес болады. Осының салдарынан, k өрісі бойынша X дұрыс схемасында базалық нүктесі жоқ сызық бумасы X-тегі әрбір қисықта теріс емес дәрежеге ие болады; яғни, ол nef. Жалпы алғанда, егер L сызық бумасының кейбір оң тензорлық қуаты базалық нүктесіз болса, онда ол жартылай кең деп аталады. Осыдан жартылай кең сызық бумасы nef екендігі шығады. Жартылай кең сызық бумаларын nef сызық бумаларының негізгі геометриялық көзі деп санауға болады, бірақ екі ұғым эквивалентті емес; төмендегі мысалдарды қараңыз. Егер X-тегі дұрыс схемадағы D Картье бөлгішіне байланысқан сызық бумасы O(D) nef болса, онда D nef деп аталады. Басқаша айтқанда, егер X-тегі әрбір C қисығы үшін D-нің қиылысу саны теріс емес болса, онда D nef болып табылады. Сызық бумаларынан бөлгіштерге қайта оралу үшін бірінші Черн класы X көптүрлілігіндегі сызық бумаларының Пикард тобынан Картье бөлгіштерінің сызықтық эквиваленттілік бойынша тобына изоморфизмді білдіреді. Нақтырақ айтқанда, бірінші Черн класы L-дің кез келген нөлден өзге рационалды қимасы s-нің бөлгіші (s) болып табылады.

Нефтік шоқ

Теңсіздіктермен жұмыс істеу үшін R бөлгіштерін, яғни нақты коэффициенттері бар Картье бөлгіштерінің шекті сызықтық комбинацияларын қарастыру ыңғайлы. R бөлгіштер модульдік сандық баламалылық бойынша шекті өлшемді нақты векторлық кеңістік құрайды, бұл Нерон-Севери тобының нақты сандармен тензорлық көбейтіндісі болып табылады. (Нақтырақ айтқанда: екі R бөлгіш сандық жағынан теңдес егер олардың X-тегі барлық қисықтармен қиылысу саны бірдей болса.) R бөлгіші, егер ол кез келген қисықта теріс емес дәрежеге ие болса, nef деп аталады. R nef бөлгіштері жабық дөңес конусты құрайды, яғни Nef(X) конусын. Қисықтар конусы – бұл 1-циклдар модульдік сандық баламалылығы бойынша нақты векторлық кеңістіктегі теріс емес нақты коэффициенттері бар қисықтардың сызықтық комбинацияларының дөңес конусы деп анықталады. Векторлық кеңістіктер қиылысу жұптасу арқылы бір-біріне жұптасқан, ал nef конусы (анықтама бойынша) қисықтар конусының жұптасқан конусы болып табылады. Алгебралық геометриядағы маңызды мәселе – қай сызықтық топтар кең болуын талдау, себебі бұл берілген сортты проективтік кеңістікке енгізудің әртүрлі жолдарын сипаттауға тең. Бір жауап – Клейманның критерийі (1966): егер X проективтік схема болса, сызықтық топ (немесе R бөлгіші) кең болады, егер және тек қана оның класы Nef конусының ішкі бөлігінде жатса. (R бөлгіші кең деп аталады, егер оны кең Картье бөлгіштерінің оң сызықтық комбинациясы ретінде жазуға болады.) Клейманның критерийінен, егер X проективтік болса, X-тегі кез келген nef R бөлгіші кең R бөлгіштерінің лимиті болады. Шындығында, егер D nef және A кең болса, онда D + cA кез келген нақты сан c > 0 үшін кең болады.

Нефтік желілер топтамаларының метрикалық анықтамасы

X тұрақты гермиттік метрикасы бар тығыз күрделі көптік болсын, ол оң (1,1) форма ретінде қарастырылсын. Жан Пьер Демайли, Томас Петернелл және Майкл Шнайдердің айтуынша, X-тегі L голоморфты сызық бунделі, егер кез келген үшін L-дегі жылтыр гермиттік метрика болса, оның қисықтығы шартты қанағаттандырса, nef деп аталады. X, C-ге проективті болғанда, бұл бұрынғы анықтамамен тең (L-дің X-тегі барлық қисықтарда теріс емес дәрежесі бар). X, C-ге проективті болғанымен де, nef сызық бунделі L-дің қисықтығы болатын гермиттік метрикасы болуы міндетті емес, осы себепті берілген анықтама күрделі болып келеді.

Мысалдар

Егер X – тегіс проекциялық бет болса және C – X-те өз-өзімен қиылысу саны бар (қысқартылмайтын) қисық болса, онда C, X-те nef болады, себебі бір беттегі кез келген екі әртүрлі қисықтың қиылысу саны теріс емес. Егер , онда C тиімді, бірақ X-те nef емес. Мысалы, егер X – Y нүктесінде тегіс проекциялық беттің көтерілісі болса, онда көтерілістің ерекше қисығы E болады. Флаг манифольдының немесе абельдік санның кез келген тиімді бөлгіші nef болып табылады, себебі бұл санның байланысқан алгебралық топтың транзитивті әрекеті бар. Х-тің тегіс кешенді проекциялық қисығындағы 0 дәрежелі кез келген түзулі бундель L nef болады, бірақ L жартылай кең болса және ғана L, X-тің Пикард тобындағы бұрылыс болады. X-тің түрі g кем дегенде 1 болса, 0 дәрежелі түзулі бундельдердің көпшілігі бұрылыс емес, себебі X-тің Якобианы g өлшемді абельдік сан болып табылады. Кез келген жартылай кең түзулі бундель nef болады, бірақ кез келген nef түзулі бундельдің жартылай кең түзулі бундельге сандық түрде тең болуы міндетті емес. Мысалы, Дэвид Мамфорд X сәйкес үстірт бетінде L түзулі бунделін құрастырды, онда L барлық қисықтарда оң дәрежеге ие, бірақ қиылысу саны нөлге тең. Осыдан L nef болады, бірақ L-дің оң еселігі сандық түрде тиімді бөлгішке тең емес. Атап айтқанда, жаһандық қималар кеңістігі барлық оң бүтін сандар үшін нөлге тең.

Құйрықтар мен көк жамбас

К өрісі бойынша X қалыпты проективті алуан түрлілігінің жиырылуы – Y k өрісі бойынша қалыпты проективті алуан түрлілігіне сюръективті морфизм болып табылады. (Бұл соңғы шарт f морфизмінің байланысқан талшықтары бар екенін білдіреді, ал k өрісінің сипаттамасы нөлге тең болса, f морфизмінің байланысқан талшықтарымен эквивалентті.) Жиырылу, егер dim(Y) < dim(X) болса, фибрация деп аталады. Жиырылу, егер dim(Y) = dim(X) болса, автоматты түрде бирационалдық морфизм болып табылады. (Мысалы, X – Y тегіс проективті бетінің бір нүктедегі көтерілісі болуы мүмкін.) D выпуклы конус N-нің F беті – N-нің кез келген екі нүктесінің қосындысы F-та жатса, олардың өзі F-та болуын талап ететін выпуклы подконус. X-тің жиырылуы X-тің nef конусының F бетін анықтайды, атап айтқанда, Nef(X) пен кері бейнеленудің қиылысын. Керісінше, X алуан түрлілігі берілген жағдайда, nef конусының F беті жиырылуды изоморфизмге дейін анықтайды. Шындығында, X-те L жартылай кең сызықтық бунделі бар, оның класы F-тің ішкі бөлігінде жатады (мысалы, L-ді Y-дегі кез келген кең сызықтық бундельдің X-ке кері бейнеленуі деп алуға болады). Кез келген мұндай сызықтық бундель Proj құрылысы арқылы Y-ді анықтайды: Y-ді геометриялық тұрғыда сипаттау үшін: X-тегі C қисығы Y-дегі нүктеге бейнеленеді, егер және тек қана L-дің C-дегі дәрежесі нөлге тең болса. Осыдан келіп, X-тің жиырылуы мен X-тің nef конусының кейбір беттері арасында бір-бірге сәйкестік бар. (Бұл сәйкестікті қисықтар конусының беттері тұрғысынан да, дуалды түрде формулироватьға болады.) Қай nef сызықтық бундельдер жартылай кең екенін білу, қай беттер жиырылуларға сәйкес келетінін анықтайды. Конус теоремасы жиырылуларға сәйкес келетін беттердің маңызды класын сипаттайды, ал молдық болжамы одан да көбірек береді. Мысал: X – p нүктесіндегі комплекс проективті жазықтықтың көтерілісі болсын. H – X-ке жазықтықтан кері бейнелену болсын, ал E – көтерілістің ерекше қисығы болсын. Онда X-тің Пикард саны 2-ге тең, яғни нақты векторлық кеңістіктің өлшемі 2-ге тең. 2 өлшемді выпуклы конустардың геометриясы бойынша, nef конусы екі сәулемен жазылуы керек; нақтырақ айтқанда, бұл H және H – E сәулелері. Бұл мысалда екі сәуле де X-тің жиырылуына сәйкес келеді: H бирационалдық морфизмді береді, ал H – E – талшықтары жазықтықтағы p нүктесі арқылы өтетін түзулерге изоморфты талшықтары бар фибрацияны береді. X-тің nef конусының басқа тривиалды емес беттері болмағандықтан, бұл X-тің жалғыз тривиалды емес жиырылулары; бұл выпуклы конустармен байланыссыз көру қиынға соғады.