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Categorías DG en geometría algebraica: ¿guía de la literatura?

Aunque mi experiencia con la DG de categorías es bastante básico, me parecen una muy cuidada herramienta para la organización (co)homológica técnicas en la geometría algebraica. Para alguien que ha algebro-geométrica de la aplicación en la mente de ellos parecen más atractivos, a continuación, estable $(\infty,1)-$categorías que parecen llevar los datos en un poco más complicado (que me doy cuenta de que hace más potente técnicas y generalizaciones).

Hasta el momento, aunque yo solo he visto una cantidad muy limitada de cómo real de la geometría algebraica se ve de DG punto de vista y la mayoría de las cosas que he leído acerca de la dirección categorías fue definiciones o teoría general (documentos por Toen por ejemplo). Aquí hay varias preguntas que tengo en mente:

  • ¿Qué es la "correcta" de la DG categoría asociada a un esquema/algebraica de espacio/pila?

  • Pueden las diferentes posibilidades que aquí se organizan como diferentes "DG-pilas" (de ciertas dg-categorías de poleas) en el sitio relevante?

  • ¿Cómo puedo ver el clásico de la "categoría" de categorías derivadas , como una especie de "categoría" de homotopy categorías de la dg-categorías? (Me estoy poniendo categoría entre paréntesis ya que no estoy seguro de que hay un objeto, lo que realmente quiero es para realmente entender el vínculo entre todos los de la teoría clásica de categorías derivadas y dg-categorías). En particular, los seis functor formalismo.

Me doy cuenta de que esta pregunta no puede tener una recta respuesta de sí o no y, entonces, lo que estoy buscando es una especie de hoja de ruta de la pertinente litrature cuando la solicitud y formalización del lugar de la dg-categorías en la geometría algebraica se discute.

Pregunta principal: ¿cuáles son algunos de los artículos/notas/libros que establecer y discutir los detalles de la formalismo de la DG-categorías en la algebro-geométrico mundo?

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MByD Puntos 136

Permítanme tratar de dirección de las viñetas de preguntas y simultáneamente anunciar el G-R libro de todos los que ha mencionado. Dado que la principal pregunta fue acerca de la literatura, también podría mencionar Drinfeld del artículo "la DG de cocientes de la DG de categorías", que resume muy bien el estado de la teoría general antes de $\infty$-categorías sacudió todo. Sin embargo, no contiene la geometría algebraica.

Si $X = \text{Spec } A$ es un esquema afín, es razonable definir la categoría de quasicoherent poleas $\text{QCoh}(X) := A\text{-mod}$ según la categoría de $A$-módulos. Cualquier otra definición (por ejemplo, a través de Zariski poleas) debe reproducir esta respuesta de todos modos. Si entendemos esto como la derivada de la categoría de $A$-módulos, entonces no es un canónica de la DG de modelo: la homotopically proyectivos complejos en el sentido de Drinfeld del artículo.

El siguiente paso es construir las $\text{QCoh}(X)$ para $X$ no necesariamente afín. Así que escribe $X = \cup_i \text{Spec } A_i$ como una unión de abrir afines (decir $X$ es separado para simplificar las cosas). Sería genial si pudiéramos "pegamento" de las categorías $A_i\text{-mod}$, la forma en que calculamos el mundial secciones de una gavilla como un cierto ecualizador. Concretamente, un complejo sistema de poleas en $X$ debe constar de los complejos de $A_i$-módulos para todos los $i$, identificados en los traslapos a través de isomorphisms la satisfacción de cocycle "condiciones" (en realidad, los datos adicionales). Este es el tipo de cosa que totalmente falla en los nidos mundo: los límites de 1-categorías de simplemente no hacer el truco. Incluso si trabajamos con la dirección general de mejoras, la DG de categorías no forman un DG categoría, por lo que esto no ayuda.

Como usted puede haber adivinado, aquí es donde $\infty$-categorías venir al rescate. Permítanme pasar por alto los detalles, y sólo decir que hay un (estable, $k$-lineal) $\infty$-categoría conectado a un DG categoría, tales como: $A$- mod, lo que se denomina la DG de los nervios. Si tomamos el mencionado ecualizador en el $\infty$-categoría de $\infty$-categorías, a continuación, nos hacen llegar la correcta $\infty$categoría $\text{QCoh}(X)$, en el sentido de que su homotopy categoría es la habitual derivada de la categoría de quasicoherent poleas en $X$. (Edit: Como Runa Haugseng explica en los comentarios, es realmente necesario tomar el límite del diagrama de $\infty$-categorías que se obtiene por la aplicación de $\text{QCoh}$ a la Cech los nervios de la cubierta. El ecualizador es una versión truncada de esta.)

Pero, usted podría estar pensando, yo podría haber construido un modelo DG para $\text{QCoh}(X)$ usando inyectiva complejos de Zariski poleas o algo. Eso es cierto, y obviamente es suficiente para muchas aplicaciones, pero tan pronto como usted quiere trabajar con objetos más generales que los esquemas que se está regado. Es cierto, hay soluciones mediante la DG categorías de Artin pilas, pero la teoría es muy técnico y muy rápido.

Si nosotros en lugar de aceptar la inevitabilidad de la $\infty$-categorías, podemos hacer la siguiente negrita de la construcción. Un prestack es arbitraria functor de afín a los esquemas de a $\infty$-groupoids (es decir, espacios en el sentido de homotopy teoría). Por ejemplo, afín a los esquemas son representables prestacks, pero prestacks también incluyen arbitraria y planes de Artin pilas. Entonces para cualquier prestack $\mathscr{X}$ podemos definir $\text{QCoh}(\mathscr{X})$ a ser el límite de la $\infty$categorías $A\text{-mod}$ sobre el $\infty$-categoría de afín esquemas $\text{Spec } A$ la asignación a $\mathscr{X}$. Un cofinality argumento de Zariski atlas muestra esto está de acuerdo con nuestra definición anterior para $\mathscr{X}$ a un esquema.

Por ejemplo, si $\mathscr{X} = \text{pt}/G$ es la clasificación de la pila de una expresión algebraica grupo $G$, entonces el homotopy categoría de $\text{QCoh}(\mathscr{X})$ es la derivada de la categoría de representaciones de $G$. Incluso más: si $X$ es un esquema de Rham prestack $X_{\text{dR}}$ está definido por $$\text{Map}(S,X_{\text{dR}}) := \text{Map}(S_{\text{red}},X).$$ Then, at least if $k$ has characteristic zero, our definition of $\text{QCoh}(X_{\text{dR}})$ recovers the derived category of crystals on $X$, which can be identified with $\mathscr{D}$-módulos. Por eso, pusimos dos diferentes `sabores" de la gavilla de la teoría en un pie de igualdad.

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MarkR Puntos 2323

Hay un montón de interesantes dg-categorías uno puede asociar a un esquema. Desde el punto de vista de seis functor de yoga, estos deben ser vistos como "categorías de los coeficientes" para cohomology teorías. Por ejemplo, la derivada de la categoría de cuasi coherente poleas (o sus diversas variantes) es la categoría de los coeficientes para la coherencia cohomology, así como el derivado de la categoría de $\ell$-ádico poleas es la categoría de los coeficientes de $\ell$-ádico cohomology, o motivic complejos son los coeficientes de la motivic cohomology.

Estos se han estudiado durante décadas, de usar el lenguaje de las categorías trianguladas, pero es bien sabido que cada uno puede ser definido como la dg-categorías. Como la base varía, forman pilas de la dg-categorías con buena descenso propiedades (dependiendo de la categoría de los coeficientes). De hecho, en cada uno de estos ejemplos, hay mucho más de la estructura: hay un conjunto de seis functor formalismo, categorifying las características estándar de cohomology teorías, como Künneth fórmulas, la dualidad de Poincaré, Gysin, mapas, etc. Los seis functor formalismos también se eleva a la dirección general de nivel.

Para cualquier categoría de los coeficientes de que usted podría estar interesado en, sin duda, hay un montón de referencias, aunque la mayoría de ellos va a ser escrito en el lenguaje de categorías trianguladas. Usted no debe ser molestado por esto: hay una gran cantidad de interesantes de la geometría algebraica se puede hacer en este idioma, y de todos modos los argumentos puede ser traducido a más lenguas modernas sin cambiar mucho su aspecto.

Por otro lado, si usted está especialmente interesado en ver el poder de la lengua moderna, un punto importante es la falta de descenso en los nidos de nivel. El libro de Gaitsgory-Rozenblyum es un gran lugar para ver el descenso de los argumentos en la práctica. Otra muy buena referencia es el trabajo de Bhatt-Scholze.

Debo señalar que estos dos referencias en realidad el uso del lenguaje de $(\infty,1)$-categorías en lugar de la dg-categorías. De hecho, Gaitsgory-Rozenblyum la definición de la dirección general de la categoría es sólo una $k$-lineal estable $(\infty,1)$-categoría. Si usted trabaja en el $(\infty,1)$-categoría de la dg-categorías, no veo ninguna diferencia entre este y la definición clásica. Si usted no quiere trabajar más en teoría, usted tendrá que pagar por la comodidad psicológica haciendo un montón de trabajo extra para asegurarse de que las construcciones que se hacen están homotopically significativa (por ejemplo, cada vez que usted toma un producto tensor o interna hom). Si esa es su preferencia, entonces yo sugeriría papeles de Kuznetsov, Lunts y Orlov (que sin duda contienen una gran cantidad de interesantes y hermosos de las matemáticas).

13voto

urini Puntos 8233

Además de Gaitsgory-Rozenblyum (http://www.math.harvard.edu/~gaitsgde/GL/), usted puede tratar de mirar a Lee Cohn trabajo (http://arxiv.org/abs/1308.2587), que establece algunos de equivalencia entre los enfoques. Resumen de la siguiente manera:

Diferencial Graduada Categorías son k-lineal Estable Infinito Categorías

Lee Cohn (Presentada el 12 de Agosto de 2013) Se describe una comparación entre pretriangulated diferencial graduada categorías y ciertos estable infinito categorías. Específicamente, utilizamos un modelo de la categoría de la estructura diferencial de clasificado de las categorías k (un campo de característica 0) donde el débil equivalencias son la Morita equivalencias, y donde la fibrant objetos son, en particular, pretriangulated diferencial graduada categorías. Nos muestran el subyacente infinito categoría de este modelo es la categoría equivalente a la de infinito en la categoría de k-lineal estable infinito categorías.

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