概形論術語

這是概形論術語。欲知代數幾何中概形的簡介,請見條目仿射概形、射影空間概形。本條目旨在列出概形論中的基本技術定義與性質。

點,纖維,概形之性質,態射之性質,與拓撲結構相關的概念,開浸入與閉浸入,仿射態射與射影態射,分離態射與真態射,有限型、擬有限與有限態射,平坦態射,非分歧態射與平展態射,平滑態射,

一個概形是一個局部賦環空間,故也是拓撲空間,但“的點”具有三重涵義:
  • 拓撲空間意義下的點。
  • -值點:對任一概形,一個-值點是指一個態射。
  • 幾何點:當定義在一個上時(換言之是-概形),一個幾何點乃是一個-值點,其中表的代數閉包
幾何點是古典問題的主角,例如對復代數簇而言,通常說“點”即指幾何點。拓撲空間的點包括一般點的類比(相對於扎里斯基而非韋伊的理論)。藉由米田引理,考慮所有的概形與所有-值點,可以將概形理解為相應的可表函子,此觀念是代數幾何發展史上的一大步。

纖維

格羅滕迪克的相對幾何框架下,一態射的纖維有三重涵義:
  • 一個點(拓撲意義下)的逆像。
  • 兩個態射的纖維積:對於仿射概形,纖維積對應到環的張量積
  • 幾何纖維:設為-概形(為域),為一-態射,為一幾何點,則點的幾何纖維定義為相應的纖維積。

概形之性質

概形的大部分性質都是“局部的”,換言之:具有性質甲,若且唯若對其任一開覆蓋,每個皆具性質甲;而通常只要對一組開覆蓋驗證即可。這類性質有時也被稱為“扎里斯基局部”的,藉以區別對於其他格羅滕迪克拓撲的情形(如平展拓撲)。
考慮一概形及一組仿射開子概形組成的開覆蓋。藉此可將概形的局部性質翻譯為交換環的性質。一個性質甲在上述意義下是局部的,若且唯若相應的環性質在局部化之下不變。
舉例明之,局部諾特概形是能由諾特環的交換環譜覆蓋的概形。由於諾特環的局部化仍為諾特環,局部諾特性確實是上述意義下的局部性質。另一個例子是既約概形,這也是局部性質,因為若一個交換環無冪零元,則其局部化亦然。
分離概形並非局部性質:任何仿射概形都是分離概形,因此任何概形都是“局部分離”的,然而存在非分離的概形。
以下是環的局部性質列表(不全),由此可定義概形的相應性質。以下令為一概形之開覆蓋。

態射之性質

格羅滕迪克的基本理念之一是強調“相對”性,亦即置重點於態射的性質。概形範疇有一終對象,所以任何概形可以唯一地理解為-概形,藉此可以從態射性質定義概形本身的性質。
以下令
為概形間的態射。一如既往,以下的性質也是局部的,即:若存在開覆蓋使得在上的限制帶有該性質,則本身也帶該性質。

與拓撲結構相關的概念

若一個態射在拓撲空間上是開映射,則稱此態射為開態射;閉態射的定義類似。平坦態射皆為開態射。
若在中稠密,則稱此態射為優勢態射(英文:dominant morphism,法文:morphisme dominant)。對於仿射概形,優勢態射對應到環的單射同態。

開浸入與閉浸入

  • 開浸入:若同構於一個開子概形的包含映射,則稱之為開浸入。
  • 閉浸入:若同構於一個閉子概形的包含映射,則稱之為閉浸入。閉浸入在局部上對應到環的商同態。閉浸入可以如下刻劃:是閉浸入,若且唯若在拓撲空間的意義下是個閉浸入(是同胚,且是中的閉集),而且是滿射。
  • 浸入:閉浸入與開浸入的合成。
開浸入僅關乎拓撲,而閉浸入則與結構層有關。概形的閉子集可以帶有多種閉子概形結構,其中存在一個始對象,使得其結構層不含冪零元,稱為該閉子集對應的既約子概形。

仿射態射與射影態射

若的仿射開子概形對的逆像仍為仿射概形,則稱為仿射態射。用較炫的說法:仿射態射系來自-代數的整體構造,這是整體版本的交換環譜。例子包括向量叢
射影態射的定義類似,此時對應到分次-代數的整體構造,另一種等價的刻劃是:是射影態射,若且唯若它可分解為閉浸入及自然投影。

分離態射與真態射

主條目:分離態射
主條目:真態射
  • 分離態射:使得對角態射為閉浸入的態射,此概念對應到拓撲學中的豪斯多夫空間
  • 真態射:即滿足下列性質的態射
  • 分離態射
  • 泛閉(即:任一閉浸入在對取纖維積後仍為閉浸入)
  • 有限型

有限型、擬有限與有限態射

若有一組仿射開覆蓋,使得態射對應到,使得是有限-模,則稱此態射為有限態射
若將上述條件改為:有一組仿射開覆蓋,使得是有限生成的-代數,則稱此態射為局部有限型態射;若上述開覆蓋可取為有限的,則稱之有限型態射。代數幾何中探討的多數態射都是有限型態射。
若的纖維都是有限的,且是有限型態射,則稱之為擬有限態射。有限態射皆為擬有限態射。

平坦態射

若在結構層的莖上給出平坦同態,則稱之為平坦態射。視此態射為一族以的點為參數的概形,則平坦性可詮釋為纖維在變形下的某些良好性質,例如希爾伯特多項式的不變性。

非分歧態射與平展態射

主條目:平展態射
對一點,考慮相應的環同態:
令為的極大理想,並設
若對所有,是的極大理想,且導出的映射是有限、可分的代數擴張,則稱此態射為非分歧態射
平坦的非分歧態射稱為平展態射,此外尚有多種等價定義。在代數簇的情形,平展態射恰好是在切空間上導出同構的態射,這正好是微分幾何中平展態射的定義。

平滑態射

主條目:平滑態射
平滑態射對應到拓撲學中的塞爾纖維化映射,在代數幾何中有多種定義:
  • 是有限型平坦態射,且是局部自由-模,其秩為。
  • 可分解為某個平展態射及自然投影之合成。
  • 形式判準:對任何交換環及其理想,並滿足,則是滿射。

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