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Bimódulos en geometría

El enfoque de Grothendieck de la geometría algebraica en particular nos dice que tratemos todos los anillos como anillos de funciones sobre algún tipo de espacio. Esto también puede aplicarse fuera de la teoría de esquemas (por ejemplo, el teorema de Gelfand-Neumark dice que la categoría de espacios medibles es contravariantemente equivalente a la categoría de álgebras conmutativas de von Neumann). Aunque no tenemos una descripción geométrica completa para el caso no conmutativo, podemos utilizar eficazmente la intuición geométrica del caso conmutativo.

Una generalización de esta idea viene dada por el punto de vista relativo de Grothendieck, que dice que un morfismo de anillos f: A B debe considerarse geométricamente como un haz de espacios con el espacio total Spec B fibrado sobre el espacio base Spec A y todas las nociones definidas para los espacios individuales deben generalizarse a dichos haces fibrilados. Por ejemplo, para las álgebras de von Neumann tenemos pesos valorados por operadores, espacios L^p relativos, etc., que generalizan las nociones habituales de peso, espacio L^p no conmutativo, etc.

En la geometría no conmutativa este punto de vista se generaliza a los bimódulos. Un morfismo f: A B puede interpretarse como un bimódulo A-B B, con la acción derecha de B dada por la multiplicación y la acción izquierda de A dada por f. Geométricamente, un bimódulo A-B es como un haz vectorial sobre el producto de Spec A y Spec B. Si un bimódulo procede de un morfismo f, entonces se parece a un haz de líneas trivial cuyo soporte es igual a la gráfica de f. En particular, el morfismo de identidad corresponde al haz de líneas trivial sobre la diagonal.

Para el caso de las álgebras conmutativas de von Neumann todo lo anterior puede hacerse totalmente riguroso utilizando una categoría monoidal apropiada de álgebras de von Neumann.

Este punto de vista bimodular es extremadamente fructífero en la geometría no conmutativa (pensemos en el índice de Jones, las correspondencias de Connes, etc.)

Sin embargo, nunca he visto bimódulos en otras ramas de la geometría (teoría de esquemas, variedades suaves, variedades holomorfas, topología, etc.) en la misma medida en que se utilizan en la geometría no conmutativa.

¿Puede alguien enunciar algunos teoremas (o teorías) interesantes que impliquen a los bimódulos en un entorno de este tipo? ¿O simplemente dar algunas referencias a artículos interesantes? O si las frases anteriores se refieren al conjunto vacío, ¿proporcionar una explicación de este hecho?

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David Sykes Puntos 9683

Sea S un esquema de característica positiva p y X un esquema S. Si F denota el Frobenius absoluto, entonces podemos recuperar O_X a través de F. En el caso afín, digamos S=spec k, X=Spec R, esto corresponde a tensar R sobre F con R, por lo que obtenemos un bimódulo: para r,f \in R obtenemos fr=r^pf. Este bimódulo es el comienzo de la teoría de los "cristales de unidades F" y una versión de característica positiva de la correspondencia Riemann-Hilbert. Véase, por ejemplo esta encuesta de Emerson-Kisin .

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tgmdbm Puntos 1115

La geometría algebraica no conmutativa vive en la naturaleza de los bimódulos.

Hay algunos trabajos de Grothendieck sabor geometría algebraica no conmutativa. Los bimódulos entraron naturalmente en esta historia.

1.Uno de los conceptos más importantes en NCAG es el de mónada y comónada. A partir de la teorema de Barr-Beck (versión categórica del descenso plano de Grothendieck) para el esquema no conmutativo. Tenemos el siguiente teorema:

Sea X un esquema cuasi compacto y cuasi separado (no conmutativo), u[i]:U[i]--->X es una cubierta afín

U=coproducto de U[i]--->X A[U]=producto de Ou(U[j]),y entonces Qcoh(U)=coproducto Qcoh(U[i])=A[U]-mod

Entonces, según el teorema de Beck. Tenemos Qcoh(X)=G[f]-Comod donde G[f]=(M[f] tensando sobre A[U], delta) es una comónada sobre Qcoh(U).

La estructura de la comonada es la siguiente: M[f] tensor sobre A[U] M[f]<------M[f]---->A[U]

En particular, si el esquema X es semiseparado (digamos variedades algebraicas), M[f] es un A[U] tensor A[U]^op módulo(es A[U]-bimódulo]. En otras palabras, G[f] es una álgebra en la categoría monoidal de A[U] tensor A[U]^op -módulos(A[U]-bimódulo)

La referencia del teorema de Beck para el esquema no conmutativo (que mencioné anteriormente) es

Maxim Kontsevich y Alexander.L.Rosenberg Espacios no conmutativos y descenso plano (Este artículo está en la serie de preimpresos de Max Plank, está en línea)

  1. Otra referencia es Maxim Kontsevich y A.L.Rosenberg Espacio liso no conmutativo http://arxiv.org/PS_cache/math/pdf/9812/9812158v1.pdf

El bimódulo se utiliza para definir las coberturas del espacio no conmutativo

3.Si uno necesita definir el operador diferencial en un espacio general no conmutativo (como la categoría abeliana), en particular, el esquema afín. 4.Si uno necesita definir un operador diferencial en un espacio general no conmutativo (como una categoría abeliana, en particular, un esquema afín), necesita el bimódulo diferencial. La referencia es: V.A.Lunts y A.L.Rosenberg Differential Calculus in Noncommutative Algebraic geometry I and II (también en la serie de preprints de Max-Plank)

  1. Se necesita Bimodule para desarrollar el maquinario para tratar el espacio de tipo grassmanniano no conmutativo y el formalismo tannaka en la categoría monoidal no conmutativa. Referencia: M.Kontsevich y A.L.Rosenberg Grasmannianos no conmutativos y construcciones relacionadas (serie de preimpresos del MPIM)

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DanV Puntos 281

Pues bien, en el álgebra conmutativa, tenemos el hecho de que cualquier módulo de la izquierda es también un módulo de la derecha, por lo que la noción de bimódulo puede considerarse un poco redundante. Cada vez que un geómetra algebraico (u otro) utiliza un módulo, generalmente es un bimódulo A-A, pero no pensamos en ello, porque no es diferente de un módulo A izquierdo o un módulo A derecho, como en el caso no conmutativo.

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