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¿Cohomology de la gavilla: Qué es y donde lo puedo aprender?

Como yo lo entiendo, gavilla cohomology es ahora una herramienta indispensable en la geometría algebraica, pero fue originalmente desarrollado para resolver los problemas algebraica topología. Tengo dos preguntas sobre el tema.

Pregunta 1. ¿Qué es gavilla cohomology? Tengo una vaga idea de que tiene algo que ver con el derecho derivado de functors, pero esto parece más bien lejos de el (es cierto que muy poco) cohomology de (co)de los complejos de la cadena sé. También me gustaría saber por qué gavilla cohomology parece ser mucho más fundamental en la geometría algebraica de topología algebraica-por ejemplo, voy a tomar cursos de segundo en la geometría algebraica y la topología del próximo otoño, pero gavilla cohomology sólo aparece en el anterior, lo que sugiere que tal vez gavilla cohomology no es tan relevante básicas de la topología algebraica. (Por ejemplo, hay un "intuitivo" razón de de Rham cohomology no puede ser obligado a trabajar para variedades algebraicas?)

Pregunta 2. Hay buenas introducciones a la gavilla cohomology en un contexto general? He intentado leer el Capítulo III de Hartshorne, pero muy poco se está consiguiendo a través de, tal vez porque todavía no estoy cómodo con los esquemas. Una toma diferente-tal vez con un énfasis en los colectores, dicen-puede resultar más accesible para mí, pero como yo también deben aprender en el contexto de la geometría algebraica, sería bueno, si hay un único texto que introduce la teoría con aplicaciones en ambas materias.

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Judah Himango Puntos 27365

Gavilla cohomology es el derecho derivado functor de la sección global functor, considerado como un functor exacto de abelian poleas en un espacio topológico (más generalmente, en un sitio) a la categoría de abelian grupos. De hecho, uno puede tener respecto a este functor como $\mathcal{F} \mapsto \hom_{\mathrm{sheaves}}(\ast, \mathcal{F})$ donde $\ast$ es la constante gavilla con un elemento (el terminal de objeto en la categoría de todos-no necesariamente abelian -- poleas, así gavilla cohomology pueden ser recuperados desde la categoría de poleas, o el "topos:" es bastante natural functor.

de Rham cohomology pueden ser arbitrarias de variedades algebraicas: hay algo que se llama algebraica de Rham cohomology (que es el hyper-gavilla cohomology de la analógica de la costumbre de Rham complejo con algebraica de coeficientes) y es un teorema de Grothendieck que esto le da a la costumbre singular cohomology sobre los números complejos. Por cierto, gavilla cohomology proporciona una muy simple prueba de que de Rham cohomology está de acuerdo con el ordinario cohomology (al menos cuando usted está de acuerdo que el común de los cohomology es cohomology de la constante de la gavilla, aquí $\mathbb{R}$) debido a que el de Rham resolución es de un suave resolución de la constante gavilla $\mathbb{R}$, y por lo tanto, puede utilizarla para calcular cohomology.

Gavilla cohomology es bastante natural si usted desea considerar preguntas como las siguientes: digamos que usted tiene un surjection de vector de paquetes de $M_1 \to M_2$: a continuación, cuando se hace una sección global de $M_2$ levantar a uno de $M_1$? La obstrucción es en $H^1$ de los kernel. Así, por ejemplo, esto significa que en un afín, no hay ninguna obstrucción. En un proyectiva esquema, no hay ninguna obstrucción después de realizar un gran Serre giro (porque es un teorema que torcer mucho se deshace de cohomology). Gavilla cohomology surge cuando se quiere demostrar que algo que puede ser hecho localmente (es decir, el levantamiento de una sección en un surjection de poleas) se puede hacer a nivel mundial.

$H^1$ también es particularmente útil porque clasifica torsors más de un grupo: por ejemplo, $H^1$ de una Mentira grupo en un colector $G$ clasifica principal $G$-paquetes, $H^1$ $GL_n$ clasifica principal $GL_n$-paquetes (que son la misma cosa, como $n$-dimensiones del vector de paquetes), etc.

También, gavilla cohomology sí se muestra en la topología algebraica. De hecho, el singular cohomology de un espacio con coeficientes en un grupo fijo es sólo gavilla cohomology con coeficientes en la constante apropiada gavilla (para agradables espacios, de todos modos, dicen localmente contráctiles; esto incluye el CW complejos algebraicas topologists tienden a preocuparse acerca de). Por ejemplo, la dualidad de Poincaré en topología algebraica puede ser expresada en términos de las poleas. Recordar que esto le da un isomorfismo $H^p(X; k) \simeq H^{n-p}(X; k)$ para un campo $k$ y una orientada a $n$-dimensiones del colector $X$, dicen compacto. Esto no se ve muy gavilla-ish, pero, en realidad, ya que estos cohomologies son realmente $\mathrm{Ext}$ grupos de poleas (gavilla cohomology es un caso especial de $\mathrm{Ext}$), con lo que conseguimos un perfecto maridaje $$ \mathrm{Ext}^p(k, k) \times \mathrm{Ext}^{n-p}(k, k)\to \mathrm{Ext}^n(k,k)$$ donde el $\mathrm{Ext}$ grupos están en la categoría de $k$-las poleas. Esto se puede generalizar a espacios singulares, pero para hacerlo se requiere gavilla cohomology (y derivados categorías): la razón, creo, que para los colectores esas ideas no entrar es que el "dualizing complejo" que se plantea en esta teoría es muy simple para un colector. Usted puede encontrar útil de estas notas en Verdier la dualidad, lo que explica la conexión (y que en su mayoría siguen el libro de Iversen).

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Doldrums Puntos 742

¿Hay cualquier buenas introducciones a la gavilla de cohomología en un contexto general?

Una fuente es J. P. Faisceaux forma Cohérents de Serre. Es muy legible. Aunque el lenguaje de la geometría algebraica es un poco mayor, todo lleva a esquemas sin ningún problema. Una traducción de la versión está también disponible.

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