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Diferentes interpretaciones de las pilas de módulos

Estoy dando mis primeros pasos en el lenguaje de las pilas y me gustaría que me aclararan algo. La idea intuitiva de los espacios de moduli es que cada punto corresponde a un objeto de lo que estamos intentando clasificar (curvas suaves de género g sobre ℂ, por ejemplo). Los espacios de moduli finos se definen como los objetos que representan el functor que toma un objeto y te da el [conjunto, para esquemas; groupoide, según entiendo, para pilas] de formas en que ese objeto parametriza familias del objeto que queremos clasificar. Ahora, para los esquemas - esto tiene sentido de la siguiente manera:

Sea ese functor F, y esté representado por M. Entonces F(Spec ℂ) son las familias de objetos (deseados) parametrizadas por Spec ℂ (un punto), por lo que corresponde a todos los objetos deseados (los que queremos clasificar). Pero F(Spec ℂ) es también Hom(Spec ℂ, M), por lo que corresponde a los puntos cerrados de M. Así, M realmente tiene, intuitivamente, como puntos los objetos que desea clasificar.

¿Se aplica esta idea a las pilas de módulos? Por supuesto, probablemente sí, y todo esto es probablemente trivial - pero siento que necesito que alguien me asegure que no estoy loco. Así que permítanme plantear la pregunta de esta manera: ¿Puedes formular cómo pensar en una pila de moduli fina (como un objeto que representa una F como arriba; también: cómo definirías esta F en la categoría de pilas?) de una manera que deje claro que parametriza los objetos deseados?

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Jeff Atwood Puntos 31111

Te aseguro que no estás loco. No sólo la idea vale para las pilas, sino que es imposible (o al menos muy difícil) dar sentido a las pilas sin esa idea.

Si estás intentando parametrizar wigits, puedes construir un functor F(T)={familias planas de wigits sobre T}. Si hay un espacio M que merezca llamarse espacio de moduli de wigits, debe representar a F. No es sólo que los puntos de M deban corresponder a clases de isomorfismo de wigits, sino que debemos tener F(Spec ℂ)=Hom(Spec ℂ,M). Los puntos también están conectados de la manera correcta. Por ejemplo, una familia de widits sobre una curva debe corresponder a una elección de wigit para cada punto de la curva de forma continua, por lo que debe corresponder a un morfismo de la curva a M.

Ocurre que si los wigits tienen automorfismos, no hay esperanza de encontrar un objeto geométrico M tal que los mapas a M sean lo mismo que familias planas (léase "continuas") de wigits. La razón es que cualquier objeto geométrico debería tener la propiedad de que los mapas hacia él puedan determinarse localmente. Es decir, si U y V cubren T, especificar un mapa de T a M es lo mismo que especificar mapas de U y V a M que coincidan en U∩V. La jerga para esto es "los funtores representables son gavillas". Si un wigit X tiene un automorfismo, entonces puedes imaginarte una familia de wigits sobre un círculo de modo que todas las fibras sean X, pero a medida que te mueves alrededor del círculo, se "retuerce" por el automorfismo (si quieres pensar puramente algebro-geométricamente, usa una cadena circular de ℙ 1 s en lugar de un círculo). Localmente, tienes una familia trivial de wigits, por lo que el mapa debería corresponder a un mapa constante al espacio de moduli M, pero eso correspondería a la familia trivial globalmente, que esto no es. ¡Vaya!

En lugar de renunciar por completo a la esperanza, el truco consiste en sustituir el functor F por un "functor con valor de grupo" (categoría con fibras), de modo que se registren los automorfismos de los objetos. Ahora, por supuesto, no habrá un espacio que represente a F, ya que cualquier espacio representa un functor conjunto-valorado, pero resulta que esto a veces reaviva la esperanza de que F esté representado por algún mítico "objeto geométrico" M en el sentido de que los objetos en F(T) (que deberían corresponder a mapas a M) pueden determinarse localmente. Si esto es cierto, decimos que "F es un pila " o que "M es un pila ." En parte, lo que hace que tu pregunta sea delicada es que, a medida que las cosas se complican, la línea entre M y F se vuelve más difusa. En realidad, M no es otra cosa que F. Simplemente lo llamamos M y lo tratamos como un objeto geométrico porque satisface esta condición de encolado. Normalmente queremos que M sea más geométrico que eso; queremos que tenga una cubierta (en algún sentido preciso) por un espacio honesto. Si la tiene, entonces decimos que "M (o F) es un algebraico stack" y resulta que se puede hacer verdadera geometría en él.

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Kieran Benton Puntos 61

¡Sí, has acertado! Digamos que tienes un problema de módulos -- por ejemplo, tienes una clase de objetos X sobre C en la que estás interesado -- y quieres decir cuál es el espacio de módulos de X, como una variedad (o pila o lo que sea) sobre C. La idea es que puedes describir una variedad por cómo otras variedades mapean a ella -- el Lemma de Yoneda. Así que el espacio de moduli M se determinará si sabes cómo llamar a Hom(T,M) para cada variedad T. Ciertamente si T=Spec(C) es el punto, éste debería ser el conjunto original (groupoide, lo que sea) de objetos X sobre C; pero en general Hom(T,M) debería ser el conjunto de familias de X parametrizadas continuamente por T, que normalmente está bien codificado por alguna familia plana sobre T cuyas fibras sobre puntos C son X.

Así que, para resumir, la noción de un espacio de moduli como un functor codifica exactamente la idea de que los puntos de un espacio de moduli deben ser los objetos que estás tratando de parametrizar. Uno sólo tiene que usar "puntos" en el contexto más general de mapas de una variedad arbitraria T, y ser capaz de decir lo que significa dar un objeto del tipo que te interesa sobre una arbitraria tal T. Esto no está formalmente determinado por el caso T=Spec(C) un punto, pero por lo general hay una extensión natural para hacer.

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