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重新审视了阿廷的代数性标准。 (英语) Zbl 1427.14026号

在代数几何中,模空间是通过形成合适的商来构造的,其中最常见的是投影方法。Grothendieck将其推广到点函子,所考虑的主要问题涉及可表示函子,其中表示函子的方案是几何点族的模空间。为了证明可表示性,Grothendieck(与Serre、MacLane等一起)开发了变形理论和形式几何,作为证明可表示的主要工具,但将此留给了证明Hilbert和Picard方案存在性的投影方法。
随后,Artin推广了Grothendieck的存在性结果,并证明了Hilbert和Picard格式作为代数空间存在。作者声称,正确的设置是代数空间和堆栈(而不是方案)的设置。
Artin给出了函子和堆栈代数性的精确标准。Conrad和De Jong使用Néron-Popescu去角化,通过H.弗莱纳[数学Z.178,449–473(1981;Zbl 0453.14002号)]使用Exal,第一作者[J.Reine Angew.Math.722,137-182(2017;兹比尔1362.14012)]使用相干函子。
本文利用弗伦纳和第一作者的思想,给出了函子和堆栈代数性的一个新判据,对Artin判据进行了补充。
为了更广泛地应用该准则,并简化Artin和Flenner的证明,引入了几个新概念。此外,这些新技术还避免了Artin证明堆栈代数性在正特征中不起作用的地方。
给出了一个优秀方案的主要结果。那么,在\(operatorname{Sch}/S,\)上的群胚中建立的范畴\(X\)是一个代数堆栈,它是\(S\)上有限表示的局部,当且仅当它满足:
(1)
\(X\)是带有fppf拓扑的\(\operatorname{Sch}/S\)上的堆栈,
(2)
\(X\)保留限制,
(3)
\(X\)是弱有效的,
(4)
\(X)是(mathbf{Art}^{text{triv}})-同质的,
(5a)
\(X\)具有有界自同构和变形,
(5b)
\(X\)具有可构造的自同构和变形,
(5c)
\(X\)具有Zarisk局部自同构和变形,
(6b)
\(X\)有可建造的障碍物,
(6c)
\(X)有Zarisk当地障碍物。

此外,主要结果包含一些特殊情况,其中一些标准是多余的,或者可以用更简单的标准代替。
本文的主要内容是给出上述九个概念(准则)的必要定义,并证明结果。
作者指出,上面的同质性条件(4)是他们的条件与Artin条件之间最显著的区别,因为这个条件只涉及局部Artian方案,并且不存在变形和阻塞理论的真实局部化条件。当\(S\)是Jacobson时,例如,对于域上的有限类型,不需要与zariski局部化兼容,也不需要与自同构和变形的完备相容的条件。本文的结果与Artin的结果进行了详细的比较。
到目前为止,作者在代数性证明中选择了以下步骤:
(i)
存在形式上的普遍变形,
(ii)
形式通用变形的代数化,
(iii)
形式语言的开放性,
(iv)
形式上的普遍性意味着形式上的平滑。

请注意,这些步骤明确解释了变形理论和代数堆栈理论之间的联系。最后两个步骤是对阿廷、弗伦纳、斯塔尔和霍尔的处理与现在不同。这就产生了标准本身和技术,并且这种处理填补了论文的主体。
第(iv)步,形式上的重叠意味着形式上的平滑:这个标准比Artin的两个标准弱,除了在正特征中,(X)需要是fppf拓扑中的堆栈,或者必须加强标准(4)。这类似于Artin的准则,其中函子被假设为fppf sheaf。这对于他证明形式上的普遍变形是形式上的étale,确定函子的步骤(iv)至关重要。该证明还依赖于普遍变形的存在,因此不适用于具有无限稳定器或非缩减稳定器的堆栈。使用不同的方法,作者将此结果扩展到fppf堆栈。
Artin只假设群胚是一个étale堆栈。作者表示,当(s)不是(mathbb Z)上的有限类型或完美域时,他们不理解Artin对步骤(iv)的证明。这种特殊情况是通过本文中给出的技术解决的。
第(iii)步,形式普遍性的开放性:在处理本说明时,仅当传递到有限类型的非闭合点时才需要局部化。只有当\(S\)不是Jacobson时,即DVR的\(S=\operatorname{Spec}D\),这些点才存在。证明的有效性归结为一个简单的代数问题,这是半精确函子消失轨迹开放性的标准,该标准是从Ogus-Bergman Nakayama引理得出的。从步骤(ii)和(iv)可以证明,域上的条件(1)–(4)和(5a)给出了任意积分态射的同质性,因此(operatorname{自动}_{X/S}(T,-),\;\操作员姓名{定义}_{X/S}(T,-)和\(\运算符名称{对象}_{X/S}(T,-)是加法函子。
本文中的标准的显著优点是显著削弱了同质性。本文的思想导致了一个半精确函子相干的判据,而这并不遵循任何代数性判据。
作者回顾了同质性、限制保存和扩展的概念。它们引入了只涉及artian环的同质性,并表明剩余场扩展对于fppf拓扑中的堆栈是不变的。它们关系到形式的泛化、形式的平滑和Exal的消失,Exal也被定义了。然后考虑加性函数及其消失轨迹。这适用于Exal,它确保了形式动词的位置是开放的。在\(operatorname{Def}\)、\(operatorname{Aut}\)和\(oporatorname{Obs}\)上给出条件,这些条件暗示Exal上的相应条件。
应用一般理论介绍了阶跃障碍理论。这些公式不使用Artin的线性障碍理论,并应用于有效性研究。
这是一篇影响深远的文章,将代数堆栈和阻塞理论之间的对应关系和差异联系起来,并给出了一个普遍的理解。由于很少有作者是这两个领域的专家,因此本文是一个有价值的贡献,有很多非常重要的应用和比较。

MSC公司:

14日第15天 代数几何中的形式化方法和变形
14日第23天 堆栈和模问题
14A20型 泛化(代数空间、堆栈)
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