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No evanescencia de las funciones L p-ádicas

En No evanescencia de las series L de formas modulares (¿caso fácil?) se respondió que para una nueva forma cuspidal $f$ de peso estrictamente superior a 2, entonces $L(f,1)$ es distinto de cero. (Aquí el $L$ -se normaliza de modo que el centro de la franja crítica viene dado por $s=k/2$ .) En particular, para tales formas modulares, su asociado $p$ -adic $L$ -son distintas de cero. Hasta donde yo sé, la no evanescencia de $p$ -adic $L$ -en el caso de peso 2 es un resultado muy poco trivial y se basa en un teorema no evanescente de Rohrlich sobre la torsión $L$ -valores. Además, a partir de la no evanescencia del $p$ -adic $L$ -se puede deducir que $L(f,\chi,j)$ es distinto de cero para todos los pares excepto para los finitos $(\chi,j)$ donde $\chi$ es un carácter Dirichlet de $p$ -conductor de potencia y $j$ es un número entero comprendido entre $1$ y $k-1$ siempre que $p$ es un primo ordinario para $f$ .

Mis preguntas:

1) ¿Existe un argumento directo para demostrar la no evanescencia de $L(f,\chi,j)$ para todos menos finitamente muchos $\chi$ y $j$ en el caso ordinario y de peso superior a 2 (que no utiliza $p$ -adic $L$ -funciones).

2) ¿Se conoce este resultado en el caso no ordinario?

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NimChimpsky Puntos 376

Así que, hablé con David y me señaló a su papel Funciones L y torres de división ( MR0958262 ) cuyo Teorema 1 es el resultado (y la prueba) que estás buscando. A la prueba no le importa si $p$ es bueno o malo o lo que sea. Esto soluciona el caso del peso par, ya que el caso del peso impar ya ha sido tratado en mi comentario anterior. (Además, en caso de que tú o alguien que lea esto estuviera interesado en el punto central para los pesos Impares, David dijo que no tenía ni idea de cómo hacerlo).

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mido Puntos 123

Estos argumentos sobre la no evanescencia de $p$ -adic $L$ -¡las funciones son geniales! Nunca las había visto antes.

Lo que escribo aquí no es ni una respuesta a tu pregunta ni una prueba real de ningún tipo. Pero creo que al menos sigue el hilo general de lo que preguntas.

En concreto, intenté utilizar funciones L p-ádicas de 2 variables y la no evanescencia de $p$ -adic $L$ -de formas modulares de mayor peso para deducir el teorema de Rohrlich en el caso de peso 2 (es decir, la no evanescencia de $L(f,\chi,1)$ para $f$ una forma de peso 2 para todos menos finitamente muchos $\chi$ de $p$ -conductor de potencia). En realidad no funcionó, ya que tengo que suponer la no evanescencia de alguna mu-invariante, que es algo muy profundo, pero creo que el argumento es lo suficientemente divertido como para presentarlo en cualquier caso.

Este es el argumento: poner el peso original 2 forma $f$ en una familia Hida, y escribir la correspondiente 2-variable $p$ -adic $L$ -función. Para simplificar, permítanme suponer que el álgebra de Hecke ordinaria en este caso es simplemente $\Lambda = {\bf Z}_p[[S]]$ . Aquí se establece $S=\gamma^k-1$ especializarse al peso $k$ donde $\gamma$ es un generador topológico de ${\bf Z}_p^\times$ .

Entonces las dos variables $p$ -adic $L$ -puede considerarse como una serie de potencias en ${\bf Z}_p[[S,T]]$ . Diga $$ L_p(S,T) = a_0(S) + a_1(S)T + a_2(S)T^2 + \dots $$

Primero permítanme señalar que esta serie de potencias es distinta de cero. De hecho, interpola el $p$ -adic $L$ -de cada forma clásica de la familia Hida que ya se ha observado que son distintas de cero en peso mayor que 2 (sin invocar el teorema de Rohrlich).

Ahora supongamos que al menos una forma de la familia Hida tiene cero $\mu$ -invariante. Esto significa que hay algún peso k tal que $$ L_p(f_k,T) = L_p(\gamma^k-1,T) = a_0(\gamma^k-1) + a_1(\gamma^k-1)T + a_2(\gamma^k-1)T^2 + \dots $$ tiene un valor distinto de cero $\mu$ -invariante. En particular, para algunos $i \geq 0 $ , $a_i(\gamma^k-1)$ no es divisible por $p$ . Esto implica que $a_i(S)$ es una unidad en ${\bf Z}_p[[S]]$ y, en particular, es distinto de cero. Por lo tanto, el $p$ -adic $L$ -función en peso 2 $$ L_p(f_2,T) = L_p(\gamma^2-1,T) = a_0(\gamma^2-1) + a_2(\gamma^2-1)T + \dots + a_i(\gamma^2-1)T^2 + \dots $$ es distinto de cero ya que $a_i(\gamma^2-1)$ es distinto de cero.

Permítanme señalar que uno tiene que hacer frente a esta $\mu$ de alguna manera. Posiblemente las dos variables $p$ -adic $L$ -la función podría haber tenido el aspecto siguiente $$ L_p(S,T) = (S - (\gamma^2-1)) + 0T + 0T^2 + \dots $$ La especialización de esta serie de potencias a peso 2 desaparece entonces. Pero nótese, esto significaría que cada forma en esta familia de Hida tiene positivo $\mu$ -invariantes, y además, estas $\mu$ -invariantes explotan a medida que te acercas al peso 2. (Posiblemente haya alguna razón fácil por la que esto no pueda ocurrir, pero no veo ninguna).

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Joe Watkins Puntos 387

Esto no responde directamente a la pregunta, pero espero que evite algunos malentendidos.

En general, cuando $k>2$ los valores L (para cualquier torsión por a $p$ -carácter de orden de potencia) en $s=1$ no es suficiente para concluir que la función L p-ádica no desaparece idénticamente. Por ejemplo, en el caso de $p$ -forma de cúspide ordinaria $f$ de peso uniforme $k>2$ no se puede garantizar que la función L p-ádica de $f$ no desaparece idénticamente hasta que uno tiene precisamente los resultados de Rohrlich o equivalentes (ya que los valores críticos no centrales son distintos de cero "de forma gratuita", como argumenta Rob en su primer comentario).

De hecho, en ese caso el $p$ -está dada por una serie de potencias, en $T$ digamos, y uno no sabe que es distinto de cero hasta que puede demostrar que no interpola cero infinitas veces (es decir, que no tiene infinitos ceros distintos), y para eso claramente no basta con decir que sólo uno de los valores de interpolación es distinto de cero. En otras palabras, y creo que este es el punto confuso, la fórmula que recupera $L(f,1)$ a partir del valor del $p$ -adic $L$ -función en $T=0$ forma parte de un problema de interpolación que no sabemos a priori si tiene o no solución (no nula) $-$ Por supuesto, ahora sabemos que sí, pero no por el mero hecho de que $L(f,1)\neq 0$ en esos casos $-$ y, por tanto, no se puede llegar a la conclusión del enunciado de esta pregunta.

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