|
Краткие сообщения
О производной категории грассманиана Кэли
Л. А. Гусева Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", г. Москва
Ключевые слова:
Лефшецев набор, производная категория, грассманиан Кэли, расслоение на квадрики.
Поступило: 09.08.2022
В работе строится полный исключительный набор в ограниченной производной категории когерентных пучков на грассманиане Кэли CG. Геометрические свойства грассманиана Кэли были изучены в [1]. В работе [2] были подсчитаны малые квантовые когомологии грассманиана Кэли, в частности, доказана их полупростота. Таким образом, основной результат этой работы подтверждает в случае грассманиана Кэли гипотезу Дубровина, которая говорит о том, что из полупростоты малых квантовых когомологий должно следовать существование полного исключительного набора.
Известно, что из существования полного исключительного набора не следует полупростота малых квантовых когомологий. В работе [3] было дано уточнение гипотезы Дубровина для многообразий Фано с одномерной группой Пикара, а именно была сформулирована гипотеза о том, что из полупростоты малых квантовых когомологий многообразия следует существование полного лефшецева набора, вычетная категория которого порождается полностью ортогональными исключительными объектами, определение лефшецева набора и его вычетной категории см. в определении 3. В работе мы доказываем, что эта гипотеза также выполнена для грассманиана Кэли.
Фиксируем алгебраически замкнутое поле k характеристики 0. Определим грассманиан Кэли CG. Для этого рассмотрим грассманиан Gr(3,V), параметризующий 3-мерные подпространства в 7-мерном векторном пространстве V. Будем обозначать U⊂V⊗O и U⊥⊂V∨⊗O тавтологические векторные расслоения на Gr(3,V) рангов 3 и 4 соответственно. Тавтологическое фактор-расслоение будем обозначать как Q:=(U⊥)∨, плюккерово линейное расслоение – как O(1). По определению на Gr(3,V) имеем точные последовательности расслоений: По теореме Бореля–Ботта–Вейля H0(Gr(3,V),U⊥(1))≃Λ4V∨. Фиксируем общее глобальное сечение расслоения U⊥(1), т.е. общую 4-форму λ∈Λ4V∨. Грассманиан Кэли CG определяется как локус нулей глобального сечения λ∈H0(Gr(3,V),U⊥(1)). Иначе говоря, CG парметризует такие 3-мерные векторные подпространства U⊂V, что λ(u1,u2,u3,−)=0 для всех u1,u2,u3∈U. Из определения сразу следует, что CG является гладким многообразием Фано размерности 8 и что канонический класс ωCG грассманиана Кэли изоморфен O(−4).
Напомним определение полного исключительного набора в k-линейной триангулированной категории T.
Определение 1. Объект E в T называется исключительным, если Ext∙(E,E)=k.
Определение 2. Последовательность объектов E1,…,Em в T называется исключительным набором, если все Ei являются исключительными и Ext∙(Ei,Ej)=0 для всех i>j. Набор (E1,E2,…,Em) называется полным, если минимальная триангулированная подкатегория в T, содержащая (E1,E2,…,Em), совпадает с T.
Для исключительного объекта E∈T мы будем обозначать за LE функтор левой перестройки через E, который переводит объект G∈T в
LE(G):=Cone(Ext∙(E,G)⊗E→G),
где морфизм – это морфизм вычисления. Если (E,E′) – исключительной пара, то пара (LE(E′),E) также является исключительной, причем (LE(E′),E) и (E,E′) порождают одну и ту же подкатегорию в T, см. [4]. Для исключительного набора (E1,…,Em) произвольной длины мы определяем левую перестройку через подкатегорию ⟨E1,…,En⟩ как композицию
Предложение 1 [1]. Функтор левой перестройки через исключительный набор индуцирует эквивалентность
⊥⟨E1,…,Em⟩L⟨E1,…,Em⟩→⟨E1,…,Em⟩⊥.
Перестройка полного исключительного набора является полным исключительным набором.
Полный исключительный набор в ограниченной производной категории когерентных пучков Db(CG) на грассманиане Кэли CG, который мы собираемся описать, является лефшецевым. Дадим определение лефшецева набора и его вычетной категории в производной категории гладкого проективного многообразия X.
Определение 3 [3]. Пусть OX(1) – обильное линейное расслоение на X. 1) Лефшецев набор в Db(X) относительно OX(1) – это исключительный набор в Db(X), состоящий из нескольких блоков
E1,E2,…,Eϑ0⏟блок 1,E1(1),E2(1),…,Eϑ1(1)⏟блок 2,…,E1(i−1),E2(i−1),…,Eϑi−1(i−1)⏟блок i,
где ϑ=(ϑ0⩾ϑ1⩾⋯⩾ϑi−1>0) – невозрастающая последовательность целых положительных чисел. 2) Прямоугольной частью лефшецева набора называется поднабор
E1,E2,…,Eϑi−1⏟блок 1,E1(1),E2(1),…,Eϑi−1(1)⏟блок 2,…,E1(i−1),E2(i−1),…,Eϑi−1(i−1)⏟блок i.
3) Подкатегория в Db(X) ортогональная прямоугольной части лефшецева набора называется вычетной категорией
Res:=⟨E1,E2,…,Eϑi−1,E1(1),E2(1),…,Eϑi−1(1),…,E1(i−1),E2(i−1),…,Eϑi−1(i−1)⟩⊥.
Построенный набор в Db(CG) состоит из четырех блоков. Общая часть этих четырех блоков состоит из трех расслоений (O,U∨,Λ2U∨). Будем обозначать за E(i) набор из трех расслоений:
E(i):=(O(i),U∨(i),Λ2U∨(i)).
Для того, чтобы описать оставшуюся часть набора, нам нужно определить два дополнительных векторных расслоения на CG. Первое расслоение определяется следующим образом: Опишем второе расслоение.
Лемма 1. На грассманиане Кэли CG имеется вложение векторных расслоений заданное 4-формой λ.
В частности, на CG мы можем определить фактор-расслоение Λ2U⊥/Λ2U. В исключительном наборе мы будем использовать двойственное к нему расслоение Таким образом, по определению R, на CG имеется следующая точная последовательность Сформулируем основной результат работы.
Теорема 1. Набор из 15 векторных расслоений на грассманиане Кэли CG
(E,R,Σ2,1U∨;E(1),R(1);E(2);E(3))
является полным лефшецевым набором относительно O(1).
Используя резольвенту Кошуля для структурного пучка ϱ∗OCG:
0→O(−3)→Λ3Q(−3)→Λ2Q(−2)→Q(−1)→O→ϱ∗OCG→0,
где ϱ:CG↪Gr(3,V) – вложение CG в Gr(3,V), доказательство исключительности набора (14) сводится к вычислениям когомологий на Gr(3,V), которые можно проделать, используя теорему Бореля–Ботта–Вейля.
Опишем идею доказательства полноты набора (14).
Немного удобнее доказывать полноту набора
(U,E,R,Σ2,1U∨,E(1),R(1),E(2);O(3),U∨(3)),
полученного из (12) удалением последнего объекта Λ2U∨(3) и добавлением вместо него в начало U≃Λ2U∨(3)⊗ωCG. По теореме 4.1 в [4] полнота набора (12) эквивалентна полноте (14).
Можно показать, что CG покрывается семейством подмногообразий CGfif↪CG, которые определяются как нули достаточно общих глобальных сечений f∈H0(CG,U∨). Нетрудно показать, что подмногообразия CGf изоморфны гладкому гиперплоскому сечению изотропного грассманиана IGr(3,6), так что по [5; теорема 2.3] в Db(CGf) имеется полный исключительный набор. Используя стандарные аргументы из [6], мы сводим задачу к следующей проверке включений для пяти векторных расслоений:
S2U∨(m)∈D,m=0,1,2,Σ2,1U∨(1),Σ2,1U∨(2)∈D,
где D⊂Db(CG) подкатегория, порожденная (14). Более точно, используя (15), резольвенту Кошуля пучка if∗OCGf на CG и полный исключительный набор на CGf, можно проверить, что обратный образ i∗fF любого объекта F∈D⊥ равен 0. Из этого следует зануление F=0, так что мы получаем D⊥=0 и D=Db(CG).
Доказательство включений (15) – самая важная часть доказательства полноты набора (14). Чтобы доказать (15), нам понадобится операция склейки двух расслоений на квадрики с изоморфными коядрами. Опишем ее.
Напомним, что расслоение на квадрики Q→S над схемой S – это собственный морфизм, который можно представить как композицию Q↪PS(F)→S, где F – векторное расслоение на S, а Q↪PS(F) – дивизориальныое вложение относительной степени 2 над S. Расслоение на квадрики определяется самодвойственным морфизмом где L – линейное расслоение. С расслоением на квадрики Q→S можно ассоциировать когерентный пучок Coker(f), который называется коядром расслоения на квадрики. Точное описание нужной нам операции склейки следующее.
Предложение 2. Существует биекция между множеством классов изоморфизма троек
{(f1,f2,g)∣f1:F1→F∨1⊗L,f2:F2→F∨2⊗Lg:Coker(f1)∼→Coker(f2)},
где f1 и f2 самодвойственные морфизмы, и множеством классов изоморфизма пар
{(f,ϵ)∣f:F≃F∨⊗L,ϵ:0→F1→F→F∨2⊗L→0},
где f самодвойственный морфизм.
Теперь опишем, каким образом предложение 2 позволяет доказать включения (15).
Вначале опишем доказательство включений Σ2,1U∨(1),Σ2,1U∨(2)∈D. Используя результаты [1], в проективизациях векторных расслоений PCG(U⊥⊗Λ2U∨) и PCG(U∨⊕O) можно построить расслоения на квадрики с изоморфными коядрами. Таким образом по предложению 2 мы получаем, что существует расширение
0→U⊥⊗Λ2U∨→E16→Λ2U∨⊕O(1)→0,
такое что расслоение E16 является самодвойственным, т.е. E16≃E∨16(1). Легко показать, что E16 является ядром морфизма вычисления на CG:
ev:HomCG(Λ2U∨,Σ2,1U∨)⊗Λ2U∨→Σ2,1U∨,
причем HomCG(Λ2U∨,Σ2,1U∨)≃V∨⊕k. Таким образом, используя самодвойственность E16, можно получить следующую самодвойственную точную последовательность на CG:
0→Σ2,1U∨(−1)ev∨⟶(V⊕k)⊗U∨→(V∨⊕k)⊗Λ2U∨ev⟶Σ2,1U∨→0,
где ev∨ – двойственный к ev морфизм. Включение Σ2,1U∨(1),Σ2,1U∨(2)∈D сразу следует из существования (18).
Включения S2U∨(1),S2U∨(2)∈D следуют из стандартных точных последовательностей на CG. Более точно, из последовательности (11) получаем Λ2Q,Λ2Q(1)∈D, так что, используя (двойственный) комплекс Кошуля
0→Λ2Q(n−1)→Λ2V∨⊗O(n)→V∨⊗U∨(n)→S2U∨(n)→0
для n=1,2, получаем требуемое включение.
Для доказательства включения S2U∨∈D снова требуется предложение 2. Используя результаты [1], в проективизациях векторных расслоений PCG(S2U) и PCG(Q) можно построить расслоения на квадрики с изоморфными коядрами. Таким образом по предложению 2 мы получаем, что существует расширение такое что расслоение E10 является самодвойственным, т.е. E10(1)≃E∨10. Из (подкрученного) комлекса Кошуля
0→S2U(1)→V⊗Λ2U∨→Λ2V∨⊗O(1)→Λ2Q(1)→0
мы видим, что S2U(1)∈D. Из точной последовательности (20) и точной последовательности (2), покрученных на O(1), мы получаем E10(1)∈D, так что из самодвойственности следует, что E∨10∈D. Используя двойственную к (20) точную последовательность и (21), мы получаем требуемое включение S2U∨∈D.
Докажем теперь, что вычетная категория (12) порождается полностью ортогональными объектами. Таким образом гипотеза из работы [3] выполнена для CG.
Теорема 2. Вычетная категория Res лефшецева набора (12) порождается тремя полностью ортогональными объектами
Res=⟨LER,Σ2,1U∨(−1),R(−1)⟩.
Опишем идею доказательства этой теоремы. По определению
Res:=⟨E,E(1),E(2),E(3)⟩⊥.
Таким образом, Res порождается набором ⟨LER,LEΣ2,1U∨,LE,E(1)(R(1))⟩.
Изоморфизм LEΣ2,1U∨≃Σ2,1U∨(−1)[2] следует из точной последовательности (18). Используя те же точные последовательности, что и в доказательстве S2U∨∈D, можно показать включение R(−1)∈⟨E,E(1),R(1)⟩. Таким образом, из исключительности набора (12) мы с точностью до сдвига получаем изоморфизм LE,E(1)(R(1))≃R(−1). Мы доказали (23).
Докажем полную ортогональност обектов, порождающих Res. Напомним, см. теорему 2.8 в [3], что вычетная категория Res для лефшецева набора (12) обладает следующей автоэквивалентностью: По определению, τ(R(−1))=LER. Из написанного выше с точностью до сдвига получаем
τ(Σ2,1U∨(−1))=Σ2,1U∨(−1),τ(LER)=R(−1).
Полуортгональность трех объектов, порождающих Res, очевидна. Полная ортогональность следует из того, что τ является автоэквивалентностью.
|
|
|
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
|
|
|
1. |
L. Manivel, J. Algebra, 503 (2018), 277–298 |
2. |
V. Benedetti, L. Manivel, Int. J. Math., 31:3 (2020), 2050019 |
3. |
A. Kuznetsov, M. Smirnov, Proc. London Math. Soc., 120:5 (2020), 617–641 |
4. |
А. И. Бондал, Изв. АН СССР. Сер. матем., 53:1 (1989), 25–44 |
5. |
A. Samokhin, C. R. Math. Acad. Sci. Paris, 340:12 (2005), 889–893 |
6. |
A. Kuznetsov, Proc. London Math. Soc., 97:1 (2008), 155–182 |
Образец цитирования:
Л. А. Гусева, “О производной категории грассманиана Кэли”, Матем. заметки, 113:1 (2023), 144–148; Math. Notes, 113:1 (2023), 149–153
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/mzm13685https://doi.org/10.4213/mzm13685 https://www.mathnet.ru/rus/mzm/v113/i1/p144
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 207 | PDF полного текста: | 33 | HTML русской версии: | 150 | Список литературы: | 46 | Первая страница: | 13 |
|