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Una pregunta de Geometría Algebraica: esquema sobre el espectro de un DVR

Estoy intentando leer un artículo titulado "Valuative Criteria for Families of Vector Bundles on Algebraic Varieties" de Stacy G. Langton. Allí, el autor menciona lo siguiente

Sea $(R, m ,k)$ sea un DVR con $k=\bar k$ y $ m= (\pi)$ donde $\pi \in R$ . Sea $X$ sea una variedad proyectiva no singular sobre $k$ . Sea $X_R = X \times $ Espec $R$ , $X_k $ sea la fibra cerrada de $X_R$ sobre Spec $R$ y $j$ sea la inmersión cerrada $X_k \rightarrow X_R$ . Sea $\beta$ sea el único punto genérico de $X_k$ . Entonces $\mathcal O _{X_R},_\beta $ es un DVR con ideal máximo $m_\beta$ generado por $\pi $$ \en R$.

Mi pregunta es, ¿Cómo probar que $\mathcal O _{X_R},_\beta $ es un DVR con ideal máximo $m_\beta$ generado por $\pi $$ \¿En R$?

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user3296 Puntos 399

Esto es sólo un esbozo muy aproximado de una prueba -- necesitarás completar algunas de las hipótesis relevantes y hacer algo de álgebra conmutativa para hacerlo riguroso -- pero es posible dar una prueba rigurosa que sea totalmente poco ilustrativa en este contexto, así que en su lugar explicaré lo que está pasando aquí.


Geométricamente, $\operatorname{Spec}(k)$ es un único punto, que podemos llamar $x_0$ . Desde $X$ es un esquema sobre $k$ podemos pensar en $X$ como una familia de fibras, una correspondiente a cada punto de $x_0$ . Por supuesto, ya que sólo hay un punto de $x_0$ sólo hay una fibra, que es toda $X$ .

Geométricamente, $\operatorname{Spec}(R)$ es el análogo algebrogeométrico de una pequeña bola abierta $B_\varepsilon(x_0)$ en torno a $x_0$ del análisis. Es un objeto unidimensional que consiste en el punto $x_0$ -- un objeto de dimensión cero -- junto con una vecindad abierta del mismo. A diferencia de los vecindarios abiertos que probablemente conozcas del análisis, éste es muy pequeño; de hecho, ¡ni siquiera contiene otros puntos (cerrados)! Es realmente distinta de $x_0$ Sin embargo: $x_0 = \operatorname{Spec}(k)$ consiste en un único punto, mientras que $\operatorname{Spec}(R)$ consta de dos puntos, a saber $x_0$ y un punto genérico.

Cambio de base $X$ de una variedad más $k$ a un régimen $X_R$ en $R$ nos da una familia $X_R \to R$ . La fibra sobre $x_0$ -- lo que estás llamando $X_k$ -- es sólo su espacio original $X$ .

Diga $X$ es $n$ -dimensional. Entonces $X_R$ es una familia de $n$ -sobre el espacio unidimensional $\operatorname{Spec}(R)$ , por lo que es $(n+1)$ -dimensional. La fibra $X_k$ es una copia de $X$ , por lo que es $n$ -dimensional. $X_k$ es un conjunto cerrado de codimensión 1 de $X$ por lo que su anillo local $\mathcal{O}_{X_R, \beta}$ es un DVR. (Eso es lo que son los DVR: anillos locales de conjuntos cerrados de codimensión uno).

La función $\pi$ corta $x_0$ de $\operatorname{Spec}(R)$ de forma análoga a la ecuación $z = 0$ corta un único punto del plano complejo. En consecuencia, $\pi$ también recorta $X_k$ de $X_R$ al igual que $z = 0$ corta $\{0\} \times \mathbb{C}$ de $\mathbb{C} \times \mathbb{C}$ con coordenadas $(z, w)$ .


Es de suponer que el autor pretendía que todo lo anterior fuera obvio para el lector, y lo es si se está familiarizado con algunas de las convenciones utilizadas en geometría algebraica, pero por desgracia estas ideas básicas no están escritas en ningún sitio, que yo sepa; el aprendizaje de la geometría algebraica casi parece ser una especie de tradición oral que se transmite directamente de persona a persona sin que nunca se haya plasmado en un libro, al menos no de forma útil para alguien que no conozca el tema.

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