Введение

В математике функция L Артина — это тип ряда Дирихле, связанный с линейным представлением ρ группы Галуа G. Эти функции были введены в 1923 году Эмилем Артином в связи с его исследованиями теории полей классов. Их фундаментальные свойства, в частности, гипотеза Артина, сформулированная ниже, оказались труднодоказуемыми. Одной из целей предлагаемой неабелевой теории полей классов является включение комплексного аналитического характера функций L Артина в более широкую структуру, подобную той, что обеспечивается автоморфными формами и программой Лэнглендса. На данный момент лишь небольшая часть такой теории получила прочную основу.

Гипотеза Артина

Артинская гипотеза об L-функциях Артина утверждает, что L-функция Артина нетривиального неприводимого представления ρ аналитична на всей комплексной плоскости. Это известно для одномерных представлений, при этом L-функции ассоциируются с символами Геке и, в частности, с L-функциями Дирихле. В более общем виде Артин показал, что гипотеза Артина верна для всех представлений, индуцированных из одномерных представлений. Если группа Галуа является сверхразрешимой или, в более общем случае, мономиальной, то все представления имеют такую форму, и, следовательно, гипотеза Артина выполняется. Андре Вейль доказал гипотезу Артина в случае полей функций. Двумерные представления классифицируются по природе подгруппы образа: они могут быть циклическими, диэдральными, тетраэдральными, октаэдральными или икосаэдральными. Гипотеза Артина для циклического или диэдрального случая легко следует из работ Эриха Геке. Лэнгландс использовал изменение основания и подъем для доказательства тетраэдрального случая, а Джеррольд Таннелл расширил его работу, включив октаэдральный случай; Эндрю Уайлс использовал эти случаи в своем доказательстве гипотезы модулярности. Ричард Тейлор и другие добились определенного прогресса в (неразрешимом) икосаэдральном случае; это активная область исследований. Гипотеза Артина для нечетных, неприводимых, двумерных представлений следует из доказательства гипотезы модулярности Серра, независимо от подгруппы проективного образа. Теорема Брауэра об индуцированных характерах подразумевает, что все L-функции Артина являются произведениями положительных и отрицательных целых степеней L-функций Геке и, следовательно, мероморфны на всей комплексной плоскости. Было указано, что гипотеза Артина следует из достаточно сильных результатов философии Лэнгландса, касающихся L-функций, связанных с автоморфными представлениями для GL(n) для всех n. Более точно, гипотезы Лэнгландса связывают автоморфное представление аделической группы GLn(AQ) с каждым n-мерным неприводимым представлением группы Галуа, которое является куспидальным представлением, если представление Галуа неприводимо, так что L-функция Артина представления Галуа совпадает с автоморфной L-функцией автоморфного представления. Затем гипотеза Артина непосредственно следует из известного факта, что L-функции куспидальных автоморфных представлений голоморфны. Это было одной из основных мотиваций для работы Лэнгландса.