Теорема Хейхала-Тёрстона для нескольких дифференциалов и теорема Менелая Итак,
в предыдущей серии мы заметили, что для ненулевой голоморфной 1-формы
\alpha отображение
j_{\alpha} : H^0(K_S) \to H^0(K_S^2), заданное как
x \mapsto \alpha \o x, инъективно. Имея функционал на подпространстве, мы можем продолжить его наружу абы как, и получить тем самым искомый касательный вектор к пространству Тейхмюллера. Теперь нам нужно заметить, что для двух ненулевых голоморфных 1-форм без общих нулей
\alpha, \beta подпространства
im(j_{\alpha}) и
im(j_{\beta} пересекаются ровно по одной прямой
span{\alpha \o \beta}. Это неудивительнo: ненулевой голоморфный квадратичный дифференциал с точностью до пропорциональности определяется своими
2g-2 нулями, где
g -- род кривой. Если он имеет по
g-1 нулей от
\alpha и от
\beta, то ничем иным, кроме скалярного множителя их произведения, он быть не может.
Итак, имеется два функционала на подпространствах, пересекающихся по прямой. Чтобы они были ограничениями функционала на их линейной оболочке, необходимо и достаточно, чтобы значения функционалов совпадали на прямой, по мкоторой они пересекаются. Иными словами, если наши функционалы были
\eta и
\theta, нам хотелось бы, чтобы имело место равенство
\eta \wedge \beta = \theta \wedge \alpha. Переписывая его в виде
\eta \wedge \beta + \alpha \wedge \theta = 0, имеем в точности условие касания вектора к изотропному грассманиану. Ну а с линейной оболочки до касательного вектора к пространству Тейхмюллера он уже продолжится.
Сложнее с тремя дифференциалами: образы отображений
j_{\alpha},
j_{\beta},
j_{\gamma} будут тремя
g-мерными подпространствами в
(3g-3)-мерном, из которых каждые два пересекаются по прямой, притом эти три прямые не совпадают (кажется, это тоже очевидно). Если на каждом из них задано по функционалу, то каждый из них имеет ядро размерности
g-1, и их линейной оболочкой будет, вообще говоря, всё пространство. Нас однако спасает условие согласования на пересечениях: несложная линейно-алгебраическая выкладка (которую я пока что не проделал, но которую вместе с тем все проделывают в школе) показывает, что оно гарантирует, что эти три ядра попадут в одно подпространство коразмерности хотя бы (а скорее всего в точности) один. Для
g = 2 это хорошо известно: в проективизации подпространства
im(j_{\alpha}),
im(j_{\beta}),
im(j_{\gamma} высекут три прямые, ядра функционалов, которые мы хотели реализовать, суть три точки на этих прямых, а условие согласования обращается в теорему Менелая.
В большей размерности, однако, тут ещё есть некоторое затруднение, связанное с тем, что у кривых рода три можно брать разветвлённые накрытия; обратные образы трёх голоморфных форм на ней суть те тройки, на которых теорема Хейхала-Тёрстона нарушается (по крайней мере по словам Богомолова); при строгом записывании того, как именно работает такая многомерная теорема Менелая оно несомненно вскроется. Но для двух, слава богу, всё тьфу-тьфу-тьфу.
Current Mood: awake