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¿Una prueba noetheriana del Teorema Principal de Zariski?

Recordemos que el Teorema Principal de Zariski establece que si $f: X \to Y$ es un morfismo cuasi finito, separado y finitamente presentado hacia un esquema separado cuasi compacto $Y$ entonces existe una factorización de $f$ en una inmersión abierta seguida de un morfismo finito. En EGA IV-8, esto se demuestra reduciendo al caso de $Y$ el $\mathrm{Spec}$ de un anillo noetheriano mediante un argumento de presentación finita (cuya maquinaria general se desarrolla en la parte anterior de esa sección), reduciendo luego al caso de un anillo excelente noetheriano local (utilizando de nuevo el argumento de presentación finita, ya que mediante esta maquinaria se prueban cosas sobre el esquema local $\mathrm{Spec}(\mathcal{O}_y)$ es lo mismo que probar las cosas en una vecindad), y finalmente completando y probando el resultado para $Y$ el espectro de un anillo noetheriano local completo, tras lo cual es básicamente un álgebra conmutativa.

Este argumento es muy bonito, pero tengo curiosidad por saber si hay un enfoque más elemental en el caso especial de $Y$ noetheriano, o incluso en el caso clásico de esquemas de tipo finito sobre un campo (que evita la maquinaria general de los argumentos de presentación finita y el descenso de las propiedades de los morfismos bajo cambio de base fielmente plana). En concreto, tengo curiosidad por saber si existe un argumento que utilice una maquinaria menos complicada y que pueda formularse en el lenguaje de las variedades. ¿Hay alguno?

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¿Has intentado buscar la prueba original de Zariski? (De todos modos, supongo que fue Zariski quien lo demostró originalmente).

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No creo que Zariski demostrara la versión cuasifinita (que creo que se debe a Grothendieck); el resultado original se refería a correspondencias birracionales en las que el objetivo era normal.

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Mira en el Libro Rojo de Mumford.

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Leo Alonso Puntos 3265

Sugiero el capítulo IV del libro de 1970 "Anneaux Locaux Henséliens", de Michel Raynaud, publicado en Springer Lecture Notes in Math no. 169. Da una demostración muy general, mucho más sencilla que la de EGA IV y, en mi opinión, muy legible. La prueba se basa en un artículo de Peskine de 1966. La prueba en el libro de Raynaud es completa, por lo que recuerdo.

Como nota a pie de página, a veces las hipótesis noeterianas no hacen que los argumentos sean más sencillos, pero, por supuesto, esto depende del tema en cuestión.

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ghshtalt Puntos 1052

Hay una prueba puramente algebraica en algunos notas de clase por Mel Hochster. También explica la traducción al lenguaje de las variedades.

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Gracias ¿Puede deducirse la versión cuasi finita de la ZMT a partir de la algebraica?

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Hay una segunda reformulación del resultado en esas notas que probablemente se parezca un poco más a la afirmación que buscas.

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@Harry: Estoy bastante seguro de que la segunda versión a la que te refieres se puede deducir directamente de la factorización de Stein (es el Cor. 4.4.6 en EGA III, salvo que no se demuestra que el álgebra finita sea un subring, y Grothendieck lo es en el caso noetheriano). A saber, el morfismo $\mathrm{Spec} S \to \mathrm{Spec} R$ es de tipo finito, y el primo $Q$ está aislado en su fibra, así que (por el thm. de factorización de Stein) localmente el mapa es una inmersión abierta seguida de un morfismo finito. Creo que esto es más débil que la ZMT general.

3voto

lorsungcu Puntos 28

Raynaud y Hochster, y Stacks, dan esencialmente la prueba de Peskine esta prueba no utiliza la noeterianidad

una prueba constructiva, extraída de la prueba de Peskine se da en el siguiente documento

{Alonso, M. E. y Coquand, T. y Lombardi, H.}, TITLE = {Revisando el teorema principal de {Z}ariski desde un punto de vista constructivo}, FJOURNAL = {Journal of Algebra}, VOLUME = {406}, AÑO = {2014}, PAGES = {46--68},

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