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Campo de la clase de teoría de la función de los campos y una curiosa declaración de

Deje $X_0$ ser una curva suave sobre un campo finito $\mathbb{F}_q$, y deje $X$ ser la base del cambio a la clausura algebraica. He leído que, de acuerdo a la clase de teoría del campo en función de los campos,

"la imagen de la $\pi_1(X, a)$ en el abelianized localmente compacto Weil grupo de $X_0$ es canónicamente isomorfo al divisor del grupo de clase $Pic^0$ de los divisores de grado cero, que son racionales sobre $\mathbb{F}_q$"

(Fuente: Kiehl'y Weissauer del libro en las conjeturas de Weil. Deligne hace esta afirmación en Weil II.)

¿Cuál es la justificación para esto? Pensé "campo de clase de la teoría en función de los campos" daría un isomorfismo de la abelianized absoluta del grupo de Galois de la función de campo de $X_0$ y el grupo de idele clases de $X_0$. No es obvio para mí cómo esto se relaciona con la declaración afirmó.

11voto

YequalsX Puntos 320

No hay un estándar de la secuencia exacta de $1 \\pi_1(X,a) \a \pi_1(X_0,a) \a Gal(\overline{\mathbb{F}}_q/\mathbb{F}_q) \1,$ given by covariant functoriality of $\pi_1$.

Cómo se puede pensar acerca de $\pi_1(X_0,a)$? Bueno, es un cociente de la absoluta grupo de Galois de la función de campo de $K(X_0)$$X_0$, y puede ser pensado como la Galois grupo de la máxima extensión de Galois de $K(X_0)$ que está en todas partes unramified. Por lo tanto $\pi_1(X_0,a)^{ab}$ es el grupo de Galois de la máxima abelian extensión de $K(X_0)$ que está en todas partes unramified.

Campo de clase de teoría da una descripción de esta en todas partes unramified abelian extensión en términos de los grupos de la clase/ideles. Cuando se ordenan en este contexto, usted encontrará que $\pi_1(X_0,a)^{ab}$ se identifica con la profinite de la finalización de la $\mathbb{F}_q$-puntos racionales de $Pic(X_0)$. Concretamente, $Pic^0(X_0)(\mathbb F_q)$ es finito, y el grado de mapa induce una secuencia exacta $$0 \to Pic^0(X_0)(\mathbb F_q) \to Pic(X_0)(\mathbb F_q) \to \mathbb Z \to 0.$$ Tomando profinite terminaciones simplemente reemplaza $\mathbb Z$$\hat{\mathbb Z}$.

Ahora, volviendo a la secuencia exacta en el comienzo de la respuesta, ya que $Gal(\overline{\mathbb{F}}_q/\mathbb{F}_q)$ es abelian, hay un inducida por secuencia $$\pi_1(X,a) \a \pi_1(X_0,a)^{ab} \Gal(\overline{\mathbb{F}}_q/\mathbb{F}_q) \a 1.$$ Desde $Gal(\overline{\mathbb{F}}_q/\mathbb{F}_q)$ es una copia de $\hat{\mathbb{Z}}$, generado por $Frob_q$, podemos reescribir esto como $$\pi_1(X,a) \to \pi_1(X_0,a)^{ab} \to \hat{\mathbb Z} \to 0.$$

Ahora se verifica que en virtud de la identificación de $\pi_1(X_0,a)^{ab}$ y el profinite finalización de $Pic(X_0)(\mathbb F_q)$, el mapa a $\hat{\mathbb Z}$ de esta última secuencia exacta es el mismo que el título del mapa.

La comparación de secuencias exactas, vemos que la imagen de $\pi_1(X,a)$ en $\pi_1(X_0,a)^{ab}$ es igual a $Pic^0(X_0)(\mathbb{F}_q)$, que es lo que se afirmó.

[Nota: la razón por La que Weil grupos se invocan son que, en este contexto, pasando de Galois grupos de Weil grupos simplemente reemplaza $\hat{\mathbb Z}$ por $\mathbb Z$. Por lo $\pi_1(X_0,a)^{ab}$ es un grupo de Galois, mientras que $Pic(X_0)(\mathbb{F}_q)$ es el correspondiente Weil grupo. El último ha un surjection a $\mathbb Z$, mientras que el primero tiene un surjection a $\hat{\mathbb Z}$. Si calcula el cociente de la idele grupo de clase correspondientes a la máxima abelian en todas partes unramified extensión, se le naturalmente se $Pic(X_0)(\mathbb F_q)$, es decir, la de Weil grupo. En la función campo de caso, el de reciprocidad de Artin mapa de los cocientes de la idele grupo de clase a abelian grupos de Galois es inyectiva, con la imagen de ser la de Weil grupo.

Por contraste, en el campo número de caso de la reciprocidad mapa es surjective, pero tiene un núcleo, provenientes de la contribución a los primos arquimedianos.

Un análisis cuidadoso de Weil grupos, incluyendo la distinción entre el campo de número y la función de campo de los casos, puede ser encontrado en la Tate Numer teórico antecedentes el artículo en el Corvalis procedimientos.]

5voto

Drealmer Puntos 2284

En breve, un (local o global) Weil grupo tiene la intención de dar cabida a abelian extensiones de todas las extensiones de un (global o local) de campo, no "sólo" el abelian extensiones de una base fija. Por lo tanto, rompiendo hacia abajo para hacer una afirmación acerca de las extensiones de un dado (global o local) campo requiere la intervención de un adecuado abelianization.

Hablando de $Pic^0$ es sólo la geometría algebraica forma de hablar de un grupo de clase, con algo de racionalidad preguntas intervenir. El $\pi_1(X,a)$ es el geométrica absoluta Galois grupo", por lo que incluye algunas cosas que no sería racional sobre la base fija.

En resumen, como en la pregunta, de hecho, la classfield teoría fijo (por ejemplo, global) de la base puede ser formulada en términos de la idele grupo de clase de esa base. El aficionado afirmación que implican Weil grupo y $\pi_1$ y tal está diciendo la misma cosa, pero se ve obligado a puré las cosas, a la caída de/a olvidar algunas cosas para hacer la misma afirmación.

El hecho de que Weil grupos (o, Weil-Deligne, etc.) existen y se comportan razonablemente es bastante sutil hecho acerca de la simultánea classfield teoría de todas las extensiones de una determinada base, y tiene contenido. Sin embargo, de que el contenido se agrega poco a las afirmaciones acerca de las extensiones de la base fija.

"La clase de formaciones" y tal axiomatize la cohomological formulación de classfield teoría (en donde la reciprocidad leyes de la copa de productos...), y nos dan "Weil grupos", con el tiempo.

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