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¿Existe una relación simple entre K-teoría y teoría de Galois?

(Apenas) puedo comprender la definición de las K-grupos algebraicos superiores a la de la construcción y ahora mismo (tengo algunos más allá de la familiaridad con el K-teoría para la C-álgebras y puede recordar los rudimentos de la situación para paquetes del vector). Tan "simple", me refiero a un laico matemático. Si usted tiene una respuesta complicada, no dude en responder así, pero probablemente no será capaz de entender mucho.

12voto

sagi Puntos 482

Tal vez la otra Bloch-Kato conjetura es más relevante; se relaciona Milnor la mayor $K$-y grupos de Galois cohomology.

El siguiente texto está extraído de la exposición de la cuenta en el arXiv.

Deje $F$ ser un campo, $n>0$ de un número entero que es invertible en $F$, $\bar F$ un separables cierre de $F$$\Gamma=\operatorname{Gal}(\bar F|F)$. Allí es una secuencia exacta $$ \{1\}\ \mathbb{Z}/n\mathbb{Z}(1)\a {\bar F}^\times\a {\bar F}^\times\a \{1\} $$ de discretos $\Gamma$-módulos, donde $\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}(1)$ es el grupo de $n$-th raíces de $1$$\bar F$. El largo asociado exacta cohomology de la secuencia y Hilbert teorema de 90 presentar un isomorfismo $\delta_1:F^\times/F^{\times n}\to H^1(\Gamma,\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}(1))$. La copa del producto en cohomology $$ \sonrisa\;:H^r(\Gamma\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}(r)) \times H^s(\Gamma\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}(s))\a H^{r+s}(\Gamma\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}(r+s)) $$ a continuación, proporciona una bilineal mapa $ \delta_2:F^\times/F^{\times n}\times F^\times/F^{\times n}\ H^2(\Gamma\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}(2)). $

Lema (Tate, 1970) El mapa de $\delta_2(x,y)=\delta_1(x)\smile\delta_1(y)$ es un el símbolo de $F$.

Un símbolo es un bilineal mapa de $s:F^\times\times F^\times\to A$ a un conmutativa grupo tal que $s(x,y)=0$ siempre $x+y=1$$F^\times$. No es un símbolo universal $F^\times\times F^\times\to K_2(F)$, dando lugar a Milnor la teoría de la mayor $K$grupos $K_r(F)$ por cada $r\in\mathbb{N}$, como se explica en Milnor del libro.

Este símbolo también da lugar a un homomorphism $$ \delta_r:K_r(F)/nK_r(F)\a H^r(\Gamma\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}(r)). $$

Conjetura (Bloch-Kato, 1986) El mapa $\delta_r$ es un isomorfismo para todos los campos de $F$, todos los números enteros$n>0$ (invertible en a $F$) y todos los índices de $r\in\mathbb{N}$.

El principal teorema de Merkurjev-Suslin (1982) dice que el mapa $\delta_2$ es siempre es un isomorfismo ; Tate había probado antes (1976) para el global de los campos. Bloch-Gabber-Kato demostrar esta conjetura al $F$ es un campo de característica $0$ dotado de una henselian discreta valoración de los residuos de las característica $p\neq0$ $n$ es una potencia de $p$.

Alguien debería pedir un qustion sobre el estado actual de la de Bloch-Kato conjeturas y obtener algunos expertos (tales como Weibel) para contestar. Mi impresión es que es ahora un teorema por el trabajo de Rost y Voevodsky, sino que es una prueba con todos los los detalles no está disponible en un solo lugar.

El Bloch-Kato conjetura hace que el notable predicción de que el graduado álgebra $\oplus_r H^r(\Gamma,\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}(r))$ es generado por elementos de grado 1. Galois grupos, por lo que debe ser muy especial entre profinite grupos en este sentido.

8voto

Marco Ramos Puntos 2212

Una simple declaración puede ser que, si $F \to E$ $G$- extensión de Galois, entonces hay un mapa de $K(F) \to K(E)^{hG}$ desde el algebraicas $K$-la teoría del espacio de $F$ a la $G$-homotopy puntos fijos de la algebraicas $K$-la teoría del espacio de $E$. El Lichtenbaum--Quillen conjetura identifica situaciones donde este mapa es `casi" un débil equivalencia, en el sentido de que se induce un isomorfismo en homotopy grupos con finito de coeficientes y lo suficientemente altos grados.

Hay una secuencia espectral $E^2_{s,t} = H^{-s}(G; K_t(E))$ (grupo cohomology) convergen a $\pi_{s+t}(K(E)^{hG})$, y del mismo modo con finito de coeficientes de $Z/p$, así que, cuando esto es equivalente a $\pi_{s+t} K(F) = K_{s+t}(F)$ puede recuperar la algebraicas $K$-teoría de la $F$ desde el algebraicas $K$-teoría de la $E$. Esta es una forma de Galois de descenso.

Dejando $E$ crecer a la separables cierre de $F$, puede utilizar Suslin del teorema sobre la algebraicas $K$-teoría de la separadamente de campos cerrados para obtener en el algebraicas $K$-teoría de otros campos de $F$ por medio de la cohomology de su absoluta grupos de Galois, es decir, su Galois cohomology.

Si usted trabaja con el más general de anillos conmutativos, o esquemas, y reemplazar Galois extensiones de etale cubre, su respuesta va a implicar etale cohomology en lugar de Galois cohomology, pero la idea es la misma.

El Lichtenbaum--Quillen conjetura (por ejemplo, para el número de campos) se sabe que seguir a partir de la Milnor conjetura (p=2) y la de Bloch--Kato conjetura (en algunos los números primos p). El argumento compara etale cohomology a motivic cohomology, y utiliza el Atiyah--Hirzebruch tipo espectral de la secuencia de motivic cohomology para algebraicas $K$-teoría. Voevodsky demostrado la Milnor conjetura en 1996. La (presunta confirmado) estado de la totalidad de Bloch--Kato conjetura es comentado en otros posts.

Teniendo en cuenta estos resultados, el algebraicas $K$-grupos de (anillos de enteros) número de campos o campos locales de característica cero se calculan en términos de la correspondiente etale cohomology grupos.

Si usted trabaja con brave new anillos, o estructurados anillo de espectros, la Galois descenso análogo de la Lichtenbaum--Quillen conjeturas está abierto, el etale descenso versión es todavía en la necesidad de una formulación óptima, y creo que no se conoce la definición de motivic cohomology. En estos casos, los mejores resultados computacionales obtenidos mediante el cyclotomic traza el mapa de la algebraicas $K$-teoría topológica de la homología cíclica, no por el descenso.

  • Juan

6voto

Ash Puntos 233

Hay un montón de mapas de $K$ grupos de varias otras cosas, incluidos los grupos de Galois. He aquí un ejemplo, debido a Kato, que generaliza local de campo de la clase de teoría.

Local clásico campo de la clase de teoría dice que si $F$ es un campo local (por lo que me refiero, en este caso, un campo completo con respecto a una discreta valoración y con un número finito de residuos de campo), entonces existe un natural mapa de $F^\times\to Gal(F^{ab}/F)$ que se comporta bien en el finito de niveles: si $L/F$ es una extensión finita, a continuación, $F^\times/N_{L/F}L^\times\to Gal(L/F)$ es un isomorfismo. Pero $F^\times=K_1(F)$, por lo que tenemos un mapa de $K_1(F)\to Gal(F^{ab}/F)$ que se comporta de la misma manera en finito de niveles.

Vamos a generalizar este concepto la definición de una $r$-dimensiones del campo local de forma inductiva. Un 0-dimensional del campo local es un campo finito, y un $r$-dimensiones del campo local es un campo completo con respecto a una discreta valoración cuyo residuo de campo es un $(r-1)$-dimensiones del campo local. Así, un clásico en el campo local es 1-dimensional de campo local.

Kato encontrar mapas de $K_r^M(F)\to Gal(F^{ab}/F)$ cuales son isomorphisms en el finito de niveles, donde el $K_r^M$ son los Milnor (no Quillen!) $K$-grupos. También se comportan de manera similar, bien en el finito de niveles.

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