44 votos

¿Hay motivos que no aparecen, o no deberían, en la cohomología de cualquier variedad Shimura?

Deje $F$ ser un verdadero cuadrática campo y deje $E/F$ ser una curva elíptica con conductor 1 (es decir, con buena reducción en todas partes; estas cosas pueden y de hecho existen) (tal vez también debo asumir E no tiene CM, incluso más de F-bar, sólo para evitar algunos contraejemplos a las cosas que me va a decir más adelante). Permítanme asumir que $E$ es modular. A continuación, habrá un cierto nivel 1 de Hilbert de forma modular sobre $F$ correspondiente a $E$. Pero mi entendimiento es que el cohomology de $E$ no aparecerá en ninguno de los "sospechosos usuales" Shimura variedades asociadas a esta situación (el nivel 1 de Hilbert superficie modular, o cualquier Shimura curva de [la razón por la que no se puede mostrar aquí es que un álgebra de cuaterniones ramificado, precisamente en un infinito en el lugar en que también se ramifican en un lugar finito]).

Si desea más concreto afirmación, estoy diciendo que el Tate módulo de $E$, o cualquier giro de este, no debe aparecer como una subquotient de la etale cohomology de la Shimura variedades conectado a $GL(2)$ o de cualquiera de sus formas internas sobre $F$ (mi conocimiento de la cohomology de Hilbert modular de las superficies es pobre, aunque; tengo la esperanza de tener este derecho).

Pero aquí está la pregunta. Lo tengo en mi cabeza que alguien me dijo una vez que el $E$ (o quizás más precisamente el motivo conectado a $E$) no se mostrarán en la cohomology de cualquier Shimura variedad. Esto es interesante, porque aquí es un programa para meromorphically continuando con el L-función de un arbitrario suave proyectiva variedad, más de un campo de número para el plano complejo:

1) Observar que automorphic formas para GL_n tienen muy buen comportamiento de L-funciones; demostrar que se extienden a todo el plano complejo. [estándar cosas].

2) Demostrar el mismo para automorphic los formularios en cualquier conectados reductora algebraica de grupo en un campo de número [es decir, demostrar Langlands functoriality]

3) Demostrar que la L-funciones de las cohomology de Shimura variedades pueden ser interpretados en términos de automorphic formas [es decir, probar conjeturas de Langlands, conocido en muchos de los casos]

4) Demostrar que la cohomology de cualquier variedad algebraica a todos (a través de un número de campo) se muestra en la cohomology de un Shimura variedad. [enorme generalización de Taniyama-Shimura-Weil modularidad conjetura]

Mi entendimiento es que este programa, agradable pesar de que se ve, se espera que falle porque (4) se espera que no sea cierto. Y creo que fue una vez asegurada por un experto, que el tipo de la variedad para la que pueden producirse problemas es la curva elíptica sobre $F$ mencionado anteriormente. En ese momento yo no entendía las razones que me ha dado de por qué esto debería ser el caso, así que por supuesto ahora no puedo reproducirlos.

Tengo este derecho o tengo mis cables cruzados?

EDITAR (más precisamente, "además"): Milne comentario abajo parece indicar que hice misremember, y que, de hecho, yo era probablemente sólo le dijo lo que Milne menciona a continuación. Así que, de hecho probablemente necesite modificar la pregunta: la pregunta que me gustaría hacerle es ahora "(4) una declaración razonable?".

16voto

DallonF Puntos 116

La pregunta puede ser precisando dependiendo de lo que usted llama "mostrar". Más precisamente:

  1. Sobre la cohomology de Shimura variedades hay dos puntos de vista: intersección cohomology u ordinaria cohomology (esto es, por supuesto, el mismo compacto Shimura variedades).

  2. Sobre el hecho de que el cohomology se muestra en algo podemos añadir una opción: puede aparecer potencialmente.

  3. Luego podemos agregar otra opción: a prueba se muestra en la Tannakian sub-categoría de los motivos generados por los motivos de Shimura variedades (incluso más débil (?): la clase en el K_0 de motivos de la variedad es una virtual combinación de las clases de los motivos que aparecen en Shimura variedades).

Primero vamos a decir que nos fijamos en la intersección de la cohomology. Como señaló su esperanza 4) es falsa por razones triviales: la única Artin motivos que aparecen en la intersección cohomology de Shimura variedades son las abelian uno...De hecho por la pureza que se muestran sólo en el H^0 que ha sido calculada por Deligne y es abelian.

Por supuesto, si usted opción de venta (2) en mi lista de este contraejemplo desaparece.

Ahora usted puede decir: sí, pero se puede torcer un Artin motivo por un CM de carácter y pido lo mismo pregunta. Aquí es donde entran en el siguiente punto: usted está diciendo que debido a la torsión de operación que es un caso particular de Langlands functoriality es un conocido Langlands functoriality. Donde quiero ir es que de hecho, si usted supone Langlands functoriality conocido el hecho de que su variedad se muestra en la Tannakian categoría generados por motivos de Shimura variedades implica su L función es automorphic (producto tensor functoriality).

Si usted supone Langlands functoriality y su variedad se muestra potencialmente en el motivo de una Shimura variedad, a continuación, su L-función es automorphic (existencia de automorphic de inducción que implica por ejemplo conjetura de Artin).

Acerca de la intersección cohomology de Shimura variedades: ahora es muy bien entendido y creo que no hay ninguna razón por la que cualquier variedad se muestran potencialmente en él. Más precisamente, el Langlands parámetros de automorphic representaciones muestran en la intersección cohomology de Shimura variedades factor a través de alguna representación, $r_\mu:\;^L G_E\rightarrow GL_n$ donde $G$ es el grupo se adjunta a la Shimura variedad (bueno, para ser más serio que le han invocar cohomological Arthur parámetro, pero se necesitaría 5 horas para escribir esta en los detalles). Así que, claramente, creo que la clase de variedades que se muestran potencialmente en el cohomology de Shimura variedades tiene serias restricciones...

Ahora hay otra cosa que no hablo de: la cohomology de la no-compacto Shimura variedades que no puede ser puro. Para esto se sabe poco, y es posible que algunos interesantes representaciones de Galois que no se muestran en la intersección cohomology de Shimura variedades se muestran en la cohomology...sé que algunas personas están buscando en este (no voy a dar ningún nombre, incluso si estoy torturado) pero como ya he dicho hasta ahora poco se sabe.

Bueno, voy a parar aquí, ya que esta es una historia sin fin y usted puede hablar acerca de esto durante horas...

14voto

William Stein Puntos 2048

Aquí está un ejemplo de una curva elíptica $E$ sobre $Q(\sqrt{997})$ de los conductores 1: $[ 0, w, 1, -24w - 289, -144w - 2334 ]$ donde $w=(1+\sqrt{997})/2$ (gracias a Lassina Dembelle; esta curva incluso tiene rango 2!). Shimura del papel "de la Construcción de los campos de la clase y zeta funciones de las curvas algebraicas", sugiere (de acuerdo a MathSciNet) cómo construir un Shimura variedad de dimensión 2 que no está en una curva, pero se asocia a la correspondiente álgebra de cuaterniones. Shimura permite que el álgebra de cuaterniones actuar en el producto de dos copias de la mitad superior del plano en lugar de 1, y es capaz de mostrar la correspondiente variedad se define más Q por el uso de Siegel las formas modulares. Quizás el cohomology de $E$ muestra hasta allí? No sé.

4voto

17 of 26 Puntos 15941

Permítanme ampliar y esperemos que aclarar mi primer comentario más específica acerca de la cuestión de si la cohomology de un modular de curva elíptica con todo buena reducción se muestra en la cohomology de un Shimura variedad.

Mi (muy limitada) la comprensión es que la primera cosa a comprobar es si o no se muestra en la cohomology de Picard superficie modular. Esto no es conocido a suceder, pero no sé si se sabe que esto no suceda. Entonces, uno podría tratar la siguiente estrategia: base-cambiar a una ecuación cuadrática de campo, base de cambio de a $U(2)$, la extensión de a $U(2)\times U(n)$ endoscópica de transferencia a $U(2+n)$ (ahora disponible, creo) y, a continuación, cambiar a una forma interior. O en otras palabras, uno podría tratar de buscar un motivo en un Picard variedad modular.

Como tengo entendido, y esto no está lejos de todos, esta estrategia funciona cuando uno es capaz de: 1) construir motivos de Picard variedades ligado a algunos adecuado Picard automorphic representaciones 2) Muestran que la serie de las operaciones descritas en el párrafo anterior, puede producir un adecuado automorphic representación. Al $n=1$, sabemos que se puede obtener una representación adecuada cuando se comienza con un Hilbert de forma modular siempre tiene peso mayor que 2 o un lugar finito en el que se Steinberg, para nuestro caso de interés es excluido. El principal obstáculo para 2) para que funcione es que el Galois representaciones que surgen en el cohomology de Picard de las variedades tienen dimensiones determinado por (aproximadamente) el grado de libertad de que dispone para automorphic tipos en infinitos lugares. Queremos que esta dimensión sea de 2, así que hay una restricción de allí. Va a mayor $n$ permite más flexibilidad para jugar con estos grados de libertad, por lo que podría ayudar.

Todo esto es vergonzoso robo de los artículos de Blasius-Rogawski, que es altamente recomendable la lectura.

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