順番 62 / 64

大学院

R = T——二つの工房をつなぐ等式

持ち上げから作る環と、ヘッケ作用素から作る環を、一つの全射の写像で結びます。

まず、身近な例で

二つの店が、同じ種類のものに別の注文書を使うと考えよう。注文書を結ぶ写像や、必要な注文に届く証明を用意します。写像に名前を付けるだけで、二つの環が同型だとは言えません。

ちいさな確認:考えてみよう

上の具体例を見ながら考えよう。何度やり直しても大丈夫。

写像R→Tに名前を付けただけで、二つの環が同型だと証明できた?

答えと考え方を読む

いいえ、さらに性質と証明が必要。 注文書を移す規則は出発点です。全射性や、その先の比較の結果も証明します。どんな写像でも逆に戻せるとは限りません。

3段階で考えよう

  1. 環Rは変形のデータ、環Tはヘッケ作用素を記録します。R = Tという表現は、通常、指定した比較写像が代数の同型になることを意味し、別々に構成した型が文字どおり同じという意味ではありません。このページの抜粋が示すのは、全射の写像を得る段階です。
  2. 頂上の定理は写像のレベルで橋を用意します:全射の代数写像φ : R → Tがあり、しかもφに伴われて運ばれる表現が、適切な基底の変化の後で、ヘッケ側の表現と一致するという証拠もそろいます。
  3. 宣言は率直に読みます。型水準の仮定が何ページも続きます。現実の定理は、自分が生きる環境をすべて列挙しなければならないからです。表示した証明は二つの手順です:D.universalから普遍写像を得て、次に証拠H自身の補題を適用し、残りの一致を認めます。

小さな例で確かめる

φは全射で、残りの結合は「両側が同じ表現を運ぶ」ことを認めます。環の同型R ≅ Tは、この写像の上に、後で別の定理として組み上がる結論です。

Leanでの使用例・原文の抜粋

FLT · aa2d8b3 · S_GaloisRep_DeformationRingData_exists_surjective_algHom_of_heckeGaloisRepDatum.lean

theorem solution {𝒪 : Type} [CommRing 𝒪] [IsDomain 𝒪] [IsDiscreteValuationRing 𝒪] [IsAdicComplete (IsLocalRing.maximalIdeal 𝒪) 𝒪] {ρbar : ResidualGaloisRep (IsLocalRing.ResidueField 𝒪)} {𝒟 : ∀ ⦃A : Type⦄ [CommRing A] [IsLocalRing A] [Algebra 𝒪 A], GaloisRepAdic A → Prop} (D : GaloisRep.DeformationRingData 𝒪 ρbar 𝒟) {N : ℕ} [NeZero N] {S : Set ℕ} {θ : CuspForm.heckeAlgebra N 2 S →+* IsLocalRing.ResidueField 𝒪} {T : Type} [CommRing T] [IsLocalRing T] [IsNoetherianRing T] [IsAdicComplete (IsLocalRing.maximalIdeal T) T] [Algebra 𝒪 T] [IsLocalHom (algebraMap 𝒪 T)] [Module.Finite 𝒪 T] [Module.Free 𝒪 T] (H : CuspForm.HeckeGaloisRepDatum N S 𝒪 θ T) (hS : ∀ q : ℕ, q.Prime → q ∣ N → q ∈ S) (h𝒟 : 𝒟 H.ρ) (hres : H.ρ.residual.IsEquiv (ρbar.baseChangeAlong (IsLocalRing.ResidueField.map (algebraMap 𝒪 T)))) : ∃ φ : D.R →ₐ[𝒪] T, Function.Surjective φ ∧ ∃ hφ : IsLocalHom (φ : D.R →+* T), (D.ρ.baseChangeAlong (φ : D.R →+* T) hφ).IsEquiv H.ρ := by  obtain ⟨φ, ⟨hφ, he⟩, -⟩ := D.universal T H.residue_surjective H.ρ h𝒟 hres  exact ⟨φ, H.surjective_of_isEquiv_baseChangeAlong hS D.ρ φ hφ he, hφ, he⟩

このLeanの読み方

D.universalは変形環のページで表示した普遍性の欄そのものです。ここでは具体的な証拠Hに対して写像を実体化します。二行目は、証拠に付いた補題へ表現の確認を委ねます。行にわたる型パラメータを除けば、議論は二行です。

この言葉を使う章

12. 二つの工房、同じ注文13. ピップの無謀なキルト
わからない・道に迷った

ミカのたすけ舟

R = T——二つの工房をつなぐ等式

今は、一つだけ

まず「3段階で考えよう」を上から読みます。Leanの原文は、その後でも大丈夫です。

言葉をほどこう

持ち上げから作る環と、ヘッケ作用素から作る環を、一つの全射の写像で結びます。

このページの「この言葉の前に」に、先に知ると読みやすい言葉があります。

小さな手がかり

φは全射で、残りの結合は「両側が同じ表現を運ぶ」ことを認めます。環の同型R ≅ Tは、この写像の上に、後で別の定理として組み上がる結論です。

閉じれば、読んでいた場所に戻れます。このページに合わせて用意したヒントです。

最初の小さな物語から読む →