Кіріспе
Бирационалдық геометрияны зерттеген итальяндық математиктер тобы (шамамен 1885–1935 жж.). Математика тарихында алгебралық геометрияның итальян мектебі – бұл шамамен 1885-1935 жылдар аралығында Римде бирационалдық геометрия, әсіресе алгебралық беттер саласындағы жұмыстарымен аты шыққан математиктер мен олардың еңбектері. Маңызды үлес қосқан 30-40 жетекші математик болды, олардың шамамен жартысы итальяндықтар еді. Гвидо Кастельнуово, Федериго Энрике және Франческо Севери Римдегі топтың басшылары ең маңызды жаңалықтарды ашты және осы саладағы стильді қалыптастырды.
In relation to the history of mathematics, the Italian school of algebraic geometry refers to mathematicians and their work in birational geometry, particularly on algebraic surfaces, centered around Rome roughly from 1885 to 1935. There were 30 to 40 leading mathematicians who made major contributions, about half of those being Italian. The leadership fell to the group in Rome of Guido Castelnuovo, Federigo Enriques and Francesco Severi, who were involved in some of the deepest discoveries, as well as setting the style.
Алгебралық беттер
Алгебралық беттерге назар аудару – екінші өлшемдегі алгебралық түрлер – алгебралық қисықтардың (бір өлшемді) толыққанды геометриялық теориясынан кейін туындады. 1870 жылдар шамасында қисықтар теориясы Брилл-Нотер теориясымен бірге Риман-Рох теоремасын барлық толықтыруларында (тета бөлгішінің егжей-тегжейлі геометриясы арқылы) қамтыды. Алгебралық беттерді жіктеу – алгебралық қисықтарды олардың g туысына қарай бөлуді қайталауға жасалған батыл және сәтті әрекет болды. Қисықтардың жіктелуі үш негізгі түрге сәйкес келеді: g = 0 (проективті түзу); g = 1 (эллиптік қисық); және g > 1 (тәуелсіз голоморфтық дифференциалдары бар Риманн беттері). Беттер жағдайында Энрикестің жіктемесі бес ұқсас үлкен сыныпқа бөлінді, олардың үшеуі қисықтардың жағдайларына сәйкес келеді, ал қалған екеуі (эллиптік фибрациялар және K3 беттері, қазіргі терминологияда) – "орталық" санаттағы екі өлшемді абельдік сорттармен байланысты болды. Бұл маңызды және жаңашыл тұжырымдамалар жиынтығы еді, ол 1950 жылдары Кунихико Кодайра заманауи күрделі көптүрліліктер тілінде қайта жаңғыртты, ал 1960 жылдарға қарай Зариски, Шафаревич мектебі және басқалар p модулі бойынша құбылыстарды қосып, оны одан әрі жетілдірді. Беттегі Риман-Рох теоремасының түрі де анықталды.
Негізгі мәселелер
Мектеп ұсынған кейбір дәлелдемелер негізгі қиындықтарға байланысты қанағаттанарлық деп танылмайды. Олардың ішінде, үшінші өлшемдегі беттерде бирационалдық модельдерді жиі қолдану болды, олар тек жоғары өлшемді проекциялық кеңістікке енгізілгенде ғана ерекше емес модельдерге ие бола алады. Бұл мәселелерді болдырмау үшін, бөлгіштердің сызықтық жүйесін басқарудың күрделі теориясы жасалды (фактически, проекциялық кеңістіктегі болжамды енгізулердің гипержазықтық қималары үшін сызықтық шоғыр теориясы). Көптеген қазіргі заманғы техникалар бастапқы нысанда табылды, ал кейбір жағдайларда осы идеяларды тұжырымдау қолданыстағы техникалық тілдің мүмкіндіктерінен асып кетті.
Геометриялық
Герарджио & Настасидің (9. бет, 2005) айтуынша, Луиджи Кремона "алгебралық геометрияның итальян мектебінің негізін қалаушы деп есептеледі". Кейін олар Э. Д'Овидио мен Корадо Сегредің Туриндегі ынтымақтастығы "өз күштерімен немесе олардың шәкірттерінің еңбегі арқылы итальяндық алгебралық геометрияны толыққанды дамытуға жеткізетінін" түсіндіреді. Сегренің бір кездері шәкірті болған Х. Ф. Бейкер Корадо Сегреді "алгебралық локустардың бирационалды теориясында үлкен жетістіктерге жеткен керемет итальян мектебінің әкесі деп санауға болады" дейді. Осы тақырыпта Бригалья мен Чилиберто (2004) "Сегре 1860 жылы Луиджи Кремона құрған геометрия мектебін басқарды және сақтап қалды" десті. Математикалық генеалогия жобасына сілтеме итальяндық докторлық диссертациялары бойынша мектептің шынайы өнімділігі Гвидо Кастельнуово мен Федериго Энрикестен басталганын көрсетеді. Мектептің құрметті тізіміне келесі итальяндықтар кіреді: Джакомо Албанезе, Эухенио Бертини, Луиджи Кампеделли, Оскар Чизини, Микеле Де Франшис, Паскуале дель Пеццо, Бениамино Сегре, Франческо Севери, Гидо Заппа (сонымен қатар Джино Фано, Карло Розати, Джузеппе Торелли, Джузеппе Веронезе де үлес қосты). Басқа жерлерде Х. Ф. Бейкер мен Патрик дю Валь (Ұлыбритания), Артур Байрон Кобль (АҚШ), Жорж Хамберт пен Шарль Эмиль Пикар (Франция), Люсьен Годео (Бельгия), Герман Шуберт пен Макс Нотер, ал кейін Оскар Зариски (АҚШ), Эрих Кэхлер (Германия), Х. Г. Зейтен (Дания) қатысты. Бұл тұлғалардың барлығы алгебралық геометриямен айналысты, проективтік геометрияны синтетикалық геометрия ретінде зерттеумен емес, ол талқыланатын кезеңде үлкен (көлемдік тұрғыдан) бірақ екінші дәрежелі тақырып болды (зерттеу маңыздылығы бойынша).
Топологияның пайда болуы
1950 жылы Генри Фордер алгебралық қисықтармен байланысты итальяндық мектепті атап өтті. Жазық қисықтар теориясының одан әрі дамуы Риман беттері мен Абель функциялары теориясымен байланысты болғанда ғана жемісті болады. Бұл соңғы елу жыл бойы итальян геометрлерінің басты зерттеу тақырыбы болды, сонымен қатар олар жоғары өлшемді "түрлердің" және беттердің ұқсас теориясына да зор үлес қосты. Мұнда түрлердегі интегралдар теориясының және олардың топологиясының үйлесімі шешуші нәтижелерге әкеледі. Осылайша қисықтар мен беттер теориясы қазіргі алгебра және топологиямен байланысты. Итальян мектебін алмастырған жаңа алгебралық геометрия алгебралық топологияны кеңінен пайдаланумен ерекшеленді. Бұл бағыттың негізін қалаушы Анри Пуанкаре болды, ал 1930 жылдары Лефшец, Ходж және Тодд оны дамытты. Қазіргі синтез олардың, Картан мектебінің, В. Л. Чоу мен Кунихико Кодайраның еңбектерін дәстүрлі материалмен үйлестірді.
The new algebraic geometry that would succeed the Italian school was distinguished by the intensive use of algebraic topology. The founder of that tendency was Henri Poincaré; during the 1930s it was developed by Lefschetz, Hodge and Todd. The modern synthesis brought together their work, that of the Cartan school, and of W. L. Chow and Kunihiko Kodaira, with the traditional material.
Мектептің құлдырауы
Кастельнуовоның итальян мектебінің алғашқы жылдары қатаңдық стандарттары математиканың көптеген салалары сияқты жоғары болды. Энрикестің тұсында толыққанды қатаң дәлелдеудің орнына, кейбір бейресми аргументтерді қолдану қабылдана бастады, мысалы, "тоқтама қағидасы" бойынша, шекке дейін дұрыс болған нәрсе шекте де дұрыс болады деген пікір, бірақ мұның қатаң дәлелдемесі де, тіпті нақты тұжырымы да болған жоқ. Бастапқыда бұл аса маңызды емес еді, себебі Энрикестің интуициясы өте жақсы болғандықтан, ол мәлімдеген нәтижелердің барлығы дерлік дұрыс болды, ал осы бейресми стильдегі аргументтерді қолдану оған алгебралық беттер туралы керемет нәтижелер жасауға мүмкіндік берді. Алайда, 1930 жылдан бастап Севери басшылығымен дәлдік стандарттары одан әрі төмендеді, тіпті кейбір мәлімделген нәтижелер жеткіліксіз дәлелденген ғана емес, сондай-ақ дұрыс емес болып шықты. Мысалы, 1934 жылы Севери алгебралық беттегі циклдердің рационалдық эквиваленттік кластарының кеңістігінің шекті өлшемді екенін мәлімдеді, бірақ бұл оң геометриялық тегі бар беттер үшін жалған екені көрсетілді, ал 1946 жылы Севери 3 өлшемді проективті кеңістіктегі 6-дәрежелі бетте ең көп дегенде 52 түйін болатынын дәлелдейтін мақала жариялады, бірақ Барт секстигінде 65 түйін бар екені белгілі болды. Севери өзінің аргументтерінің жеткіліксіздігін мойындағысы келмеді, бұл кейбір нәтижелердің мәртебесіне қатысты пікір қақтығыстарына әкелді. 1950 жылдан 1980 жылға дейін мүмкіндігінше көп нәрсені сақтап қалу және оны Вейль мен Зариски құрған алгебралық геометрияның қатаң алгебралық стиліне келтіру үшін көп күш жұмсалды. Атап айтқанда, 1960 жылдары Кодайра және Шафаревич, сондай-ақ оның шәкірттері Энрикестің алгебралық беттердің жіктелуін қатаң стильде қайта жазды және оны барлық компактты комплекс беттерге дейін кеңейтті, ал 1970 жылдары Фултон мен Макферсон қиылысу теориясының классикалық есептеулерін қатаң негізге қойды.