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고다이라 매장 정리

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1. 개요

고다이라 매장 정리는 콤팩트 켈러 다양체가 사영 대수다양체가 될 조건을 제시하는 정리이다. 켈러 형식이 정수 코호몰로지에 속하는 켈러 다양체를 호지 다양체라고 하며, 고다이라 매장 정리에 따르면 호지 다양체는 사영 대수다양체를 이룬다. 콤팩트 켈러 다양체 X 위의 정칙 선다발 L이 양의 선다발일 필요충분조건은, 사영 공간으로의 정칙 매입 φ가 존재하여 φ*O(1) = L⊗m이 성립하는 것이다. 이 정리는 고다이라 구니히코가 고다이라 소멸 정리를 사용하여 1954년에 증명했다.

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고다이라 매장 정리

2. 정의

콤팩트 켈러 다양체 (M,\omega)의 켈러 형식 \omega가 정수 코호몰로지의 원소라고 가정한다. 즉,

:\omega\in H^2(M;\mathbb Z)/\operatorname{Tors}(H^2(M;\mathbb Z))

이다. 콤팩트 다양체의 켈러 형식은 거듭제곱하여 부피 형식이 되므로, 꼬임 부분군에 속할 수 없다. 이 경우, M은 충분히 큰 차원의 복소수 사영 공간 \mathbb CP^n의 부분공간으로 해석적으로 매장할 수 있고, 저우 정리에 따라서 이 매장은 대수적이다. 즉, M은 사영 대수다양체를 이룬다.

이와 같이, 켈러 형식이 정수 코호몰로지에 속하는 켈러 다양체를 '''호지 다양체'''(Hodge manifold영어)라고 한다. 즉, 고다이라 매장 정리에 따르면, 호지 다양체는 사영 대수다양체를 이룬다.

3. 고다이라 매장 정리

콤팩트 켈러 다양체 (M,\omega)의 켈러 형식 \omega가 정수 코호몰로지의 원소라고 하자. 즉, 다음과 같다.

:\omega\in H^2(M;\mathbb Z)/\operatorname{Tors}(H^2(M;\mathbb Z))

(콤팩트 다양체의 켈러 형식은 거듭제곱하여 부피 형식이 되므로, 꼬임 부분군에 속할 수 없다.) 이 경우, M은 충분히 큰 차원의 복소수 사영 공간 \mathbb CP^n의 부분공간으로 해석적으로 매장할 수 있고, 저우 정리에 따라서 이 매장은 대수적이다. 즉, M은 사영 대수다양체를 이룬다.

이와 같이 켈러 형식이 정수 코호몰로지에 속하는 켈러 다양체를 '''호지 다양체'''(Hodge manifold영어)라고 한다. 즉, 고다이라 매장 정리에 따르면, 호지 다양체는 사영 대수다양체를 이룬다.

''X''를 콤팩트 켈러 다양체, ''L''을 ''X'' 위의 정칙 선다발이라고 하자. 그러면 ''L''이 양의 선다발일 필요충분조건은 어떤 사영 공간으로의 정칙 매입 \varphi:X\rightarrow \mathbb{P}^N가 존재하여, 어떤 ''m'' > 0에 대해 \varphi^*\mathcal O_{\mathbb{P}^N}(1)=L^{\otimes m}이 성립하는 것이다.

4. 역사

고다이라 구니히코가 고다이라 소멸 정리를 사용하여 1954년에 증명하였다.[1][2]

참조

[1] 저널 On Kähler varieties of restricted type (an intrinsic characterization of algebraic varieties) https://archive.org/[...] 1954-07
[2] 저널 On Kähler varieties of restricted type 1954-05-01



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