内容简介
This edition of the book has been extended to take account of one of these developments, one which was just hinted at in the second edition. A close and very fruitful relationship has been discovered between geometric invariant theory for quasi projective complex varieties and the moment map in Symplectic geometry, and a chapter has been added describing this relationship and some of its applications. In an infinite-dimensional setting the moment map links geometric invariant theory and Yang-Mills theory, which has of course been the focus of much attention among mathematicians over the last fifteen years.
In style this extra chapter is closer to the appendices added in the second edition than to the original text. In particular no proofs are given where satisfactory references exist.
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目录
Chapter 0.Preliminaries
1.Definitions
2.First properties
3.Good and bad actions
4.Further properties
5.Resume of some results of GRorrHENDIECK
Chapter 1.Fundamental theorems for the actions of reductive groups
1.Definitions
2.The affine case
3.Linearization of an invertible sheaf
4.The general case
5.Functional properties
Chapter 2.Analysis of stability
1.A numeral criterion
2.The fiag complex
3.Applications
Chapter 3.An elementary example
1.Pre-stability
2.Stability
Chapter 4.Further examples
1.Binary quantics
2.Hypersurfaces
3.Counter-examples
4.Sequences of linear subspaces
5.The projective adjoint action
6.Space curves
Chapter 5.The problem of moduli-18t construction
1.General discussion
2.Moduli as an orbit space
3.First chern classes
4.Utilization of 4.6
Chapter 6.Abelian, schemes
1.Duals
2.Polarizations
3.Deformations
Chapter 7.The method of covan:ants-2nd construction
1.The technique
2.Moduli as an orbit space
3.The covariant
4.Application to curves
Chapter 8.The moment map
1.Symplectic geometry
2.Symplectic quotients and geometric invariant theory
3.Kahler and hyperkahler quotients
4.Singular quotients
5.Geometry of the moment map
6.The cohomology of quotients: the symplectic case
7.The cohomology of quotients: the algebraic case
8.Vector bundles and the Yang-Mills functional
9.Yang-Mills theory over Riemann surfaces
Appendix to Chapter 1
Appendix to Chapter 2
Appendix to Chapter 3
Appendix to Chapter 4
Appendix to Chapter 5
Appendix to Chapter 7
References
Index of definitions and notations
前言/序言
几何不变式理论(第三版,增订版) 内容简介 本书是对现代代数几何领域中核心且具有深远影响力的“几何不变式理论”(Geometric Invariant Theory,简称GIT)进行的一次全面而深入的梳理与重构。它不仅仅是对经典理论的简单复述,更体现了该领域在过去数十年间,特别是在与代数堆栈理论、模空间构造以及算术几何的交叉融合方面所取得的最新进展。本书的目标读者是具有扎实代数几何基础(熟练掌握概形理论、范畴论以及具有一定特征零下的代数几何知识)的研究生、博士后研究人员以及一线研究学者。 核心主题的拓展与深化 本书的结构围绕着不变式理论的几何视角展开,系统地探讨了如何利用群作用(通常是线性代数群)来构造代数对象(如射影空间上的簇或代数空间)的模空间。 第一部分:基础与背景 开篇部分奠定了坚实的代数基础。它没有冗余地重述基础概念,而是直接切入与GIT紧密相关的结构: 1. 线性代数群的作用:详细讨论了基域上的线性代数群(如$GL_n$, $PGL_n$)在向量空间和张量空间上的自然作用。重点分析了表示论与几何作用之间的联系,特别是如何通过不变式环(Rings of Invariants)来描述商空间的几何结构。 2. 不动点理论与商空间:这是GIT的基石。本书深入分析了Hilbert-Mumford的经典理论,区分了稳定(Stable)、半稳定(Semistable) 和剧烈不稳定('،) 的概念。详细阐述了这些稳定性的代数判据,特别是利用线性化权重(Linearization Data)和至高权重(Highest Weight Vectors)来确定点的类别。 第二部分:模空间的构造——GIT的精髓 本部分是全书的核心,侧重于如何利用半稳定点集来构造具有精确几何意义的模空间。 1. 商空间 $ ext{Spec}(R^G)$ 的几何性质:传统GIT的难点在于商空间 $ ext{Spec}(R^G)$ 通常是一个栈(Stack),而非一个真空间。本书详细论述了如何通过对线性化数据进行选取,使得所得的商空间具有更良好的性质。 2. 模空间 $ ext{Proj}(R^G)$ 的构造:着重于射影不变式环 $R^G$ 构造的模空间。详细分析了重心点(Centroid Point) 的作用,以及如何通过对权重进行适当的筛选,保证构造出的空间具有分离性(Separation)和完备性(Completeness)。 3. 与米诺尔奇-泰穆尔(Mumford-Takemoto)稳定性的联系:深入探讨了在椭圆曲线、平面曲线等具体例子中,GIT稳定性与代数簇的几何稳定性(如Fano流形、Calabi-Yau流形的稳定性)之间的精确对应关系。 第三部分:高级主题与现代进展 本部分体现了第三版相对于前两版的显著增补,反映了近三十年来理论的发展方向。 1. 几何不变式理论栈(GIT Stacks):现代研究普遍接受商空间是一个代数栈。本书详细介绍了如何将GIT构造推广到模栈(Moduli Stacks) 的层面。引入了有限群作用和基环的提升(Lifting to Characteristic $p$),这对于算术几何至关重要。 2. 半稳定性与柯西-里奇(Kähler-Ricci)流:探讨了几何稳定性(如Kähler-Einstein度量存在的条件)与代数几何中的半稳定性之间的深层联系。这部分内容将代数几何与微分几何/复几何的最新成果相结合,是理解现代模空间几何完备性的关键。 3. 算术几何中的应用:对数G-稳定性:这是最前沿的扩展之一。在非阿基米德域或有限域上进行几何构造时,需要引入对数阈值(Logarithmic Thresholds)的概念来替代传统的Mumford权重。本书详细介绍了log-GIT的框架,特别是在构造对数模空间(Log Moduli Spaces)和研究模曲面的算术性质中的应用。 4. 通往概化GIT(Generalized GIT):讨论了超越标准线性作用的更一般情况,例如在同伦论(Homotopy Theory) 或奇异锥(Singular Cones) 上的应用,以及与奇点理论(Singularity Theory) 的交汇点。 本书的特色 本书的论证严谨,结构清晰,注重概念的几何直觉。每一个抽象构造都配有大量的、具有代表性的具体例子(例如,不变式环的计算、特定线性化下的模空间图像)。公式推导详尽,且附有大量的注释,用以指导读者如何将理论应用于实际的模空间问题,特别是那些涉及模曲线、模曲面以及高维簇的紧化问题。本书是几何不变式理论研究者不可或缺的参考手册。