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算术组中的扭同调增长。 (英语) Zbl 1422.11124号

Mehrmann,Volker(编辑)等人,欧洲数学大会。第七届ECM(7ECM)大会会议记录,德国柏林,2016年7月18日至22日。苏黎世:欧洲数学学会(EMS)。263-287 (2018).
这项调查有很多想法。作者对本可以包括的各种问题未能在本文中涵盖表示遗憾。但是,这里勾勒出的想法、问题动机、已知结果、猜想和解决方法,对于非专业人士来说,已经是一笔名副其实的财富,对于专家来说也是有用的。本文中描述的结果和猜想是与Akshay Venkatesh合作获得的。
经典地,只详细研究了算术群同调群的自由部分。例如,对于\(\mathrm)的同余子群\(\Gamma_0(N)\){SL}_2(R) 其中,\(R\)是实二次域的\(\mathbb{Z}\)或整数环,\(i=1,2\)的自由部分\(H_i(\Gamma_0(N),\mathbb{Z})分别与经典模形式和Hilbert模形式密切相关。扭转部分似乎没有什么算术意义。然而,与之形成鲜明对比的是,当R是虚二次域的整数环时,自由部分较小,而扭转部分较大,并且具有很深的算术意义。
由于以下原因,给出几个引人注目的例子M.H.öengün先生【国际数论杂志8,第2期,311–320(2012;Zbl 1243.30085号)]:
当\(R=\mathbb{Z}[i]\)时,则\[\伽马_0(41+56i)^{ab}\cong\mathbb{Z}/4078793513671\mathbb{Z}\oplus\mathbb}Z}/292306033\mathbb2{Z}\ oplus\cdots\]
\[\伽马_0(118+175i)^{ab}\cong\mathbb{Z}\oplus T\]其中,\(T\)是阶\(>10^{310}\)的有限阿贝尔群。
正如作者所说,“除了展示巨大的随机分布素数的罪恶乐趣之外,还有更严重的理由来研究同源性中的扭曲”。关于\(\mathrm的同余子群{SL}_2(R) 对于虚二次域的整数环,给出了以下猜想:
猜想。设(M_n\rightarrow M_0)(n中的(n))是一个固定同余双曲流形的同余覆盖序列,使得(mathrm{Vol}(M_n)\rightarrow\infty)。然后,\[\lim_{n\rightarrow\infty}\frac{\log|H_1(M_n,\mathbb{Z}){\mathrm{tors}|}{\mathrm{Vol}(M-n)}=\frac{1}{6\pi}。\]
关于\(\mathrm)这个猜想的一个特例{SL}_2(\mathbb{Z}[i])更准确地断言:\[\压裂{\log|H_1(\Gamma_0(N),\mathbb{Z}){\mathrm{tors}|}{N^2}\rightarrow\frac{\lambda}{18\pi}\]作为\(N\rightarrow\infty\),其中\(lambda=L(\chi_{\mathbb{Q}(i)},2)=1-\frac{1}{9}+\frac}{25}-\cdots\)
这一猜想激发了Sengün上述的计算。猜想本身的动机来自于对闭流形的Ray-Singer解析扭转的研究,其中Cheeger和Müller定理的一个特例暗示了Selberg-zeta函数的一个表达式,该表达式类似于表达\(L\)-根据Tate Shafarevich群的秩和大小,椭圆曲线的函数。
作者提出了一个论点来解释\(\Gamma_0(N)\)中的mod-\(p\)扭类(非常粗略地)参数化\(\mathbb{Q}(\sqrt{d})\)的二次扩张,其Galois群是\(\mathrm)的子群{德国}_2(\上划线{\mathbb{F} (p)})\). 相反,为了解释实二次型和虚二次型情形中表现出的截然不同的行为,分析了将扭转类与某些场扩展相关联的某些猜想。有鉴于此,作者考虑对一般算术群提出一个适当的猜想,并对(mathrm)中有限指数子群的情况给出了以下精确的形式{SL}_n(\mathbb{Z})\)用于\(n\geq3\)。
猜想。设\(Gamma_i)(\(i\geq 1))是\(\mathrm)中有限指标的一个不同子群族{SL}_n(\mathbb{Z})\)。然后,作为\(i\rightarrow\infty\),数字\(\frac{\log|H_q(\Gamma_i,\mathbb{Z})_{tors}|}{[\mathrm{SL}_n(\mathbb{Z}):\Gamma_i]}\)倾向于\(0\),除非我们处于以下两种情况之一:
\(n=3,q=2)在这种情况下,极限是(frac{zeta(3)}{288\pi^2});
\(n=4=q\)i在这种情况下,极限是\(frac{31\sqrt{2}\zeta(3)}{259200\pi^2}\)。
作者还进一步勾勒出一种证明猜想的可能方法。
关于整个系列,请参见[Zbl 1396.00017号].

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11楼75 算术群的上同调
14G35型 模块化和Shimura品种
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参考文献:

[1] M.Abért、N.Bergeron、I.Biringer、T.Gelander、N.Nikolov、J.Raimbault和I.Samet,《关于L(左)李群中格序列的2-不变量。数学年鉴。 (2)185 (2017), 711–790. ·Zbl 1379.2206号
[2] M.Abért,T.Gelander和N.Nikolov,秩,高秩格中的组合代价和同调扭转增长。杜克大学数学。J。166 (2017), 2925–2964. ·Zbl 1386.22008年
[3] Miklós Abért和Nikolay Nikolov,秩梯度,群的代价和秩对Heegaard属问题。《欧洲数学杂志》。社会(JEMS), 14(5):1657–1677, 2012. ·Zbl 1271.57046号
[4] Avner Ash和Warren Sinnott,模中Galois表示和Hecke本征类的Serre猜想的类似物第页GL的上同调(编号:,Z轴).杜克数学。 J。, 105(1):1–24, 2000. ·Zbl 1015.11018号
[5] H.Bass,J.Milnor和J.-P.Serre,SL同余子群问题的解n个(n个)≥ 3)和Sp2n个(n个)≥ 2).高等科学研究院。出版物。数学。, (33):59–137, 1967. ·Zbl 0174.05203号
[6] N.Bergeron,M.HaluköSengüN和A.Venkatesh,算术流形的扭同调增长和循环复杂性。杜克大学数学。J。165 (2016), 1629–1693. ·Zbl 1351.11031号
[7] 尼古拉斯·贝杰隆、彼得·林内尔、沃尔夫冈·吕克和罗曼·绍尔,《关于年贝蒂数的增长》第页-adic分析塔。组Geom。动态。, 8(2):311–329, 2014. ·Zbl 1298.55007号
[8] N.Bergeron和M.Lipnowski,扭转和循环基底变化的扭转极限公式。J.等人。聚乙烯。数学。4 (2017), 435–471. ·Zbl 1380.11075号
[9] Nicolas Bergeron和Akshay Venkatesh,算术群扭同调的渐近增长。J.Inst.数学。朱西厄, 12(2):391–447, 2013. ·Zbl 1266.22013年
[10] Luigi Bianchi,Sui gruppi di sostituzioni lineari con coefficient appearnti a corpi quadrici immaginar。数学。安。, 40(3):332–412, 1892. ·JFM 24.0188.02型
[11] Jean-Michel Bismut,Ma Xiaonan,Zhang Weiping,Opérateurs de Toeplitz et torsion analytice渐近线。C.R.数学。阿卡德。科学。巴黎, 349(17-18):977–981, 2011. ·Zbl 1227.58010号
[12] J.F.Brock和N.M.Dunfield,双曲3-流形上同调的范数。发明。数学。210 (2017), 531–558. ·Zbl 1379.57023号
[13] Jeffrey F.Brock和Nathan M.Dunfield,双曲整数同调3-球的内射半径。地理。白杨。, 19(1):497–523, 2015. 算术群中的扭同调增长285·Zbl 1312.57022号
[14] F.Calegari,博客帖子:共紧算术上同调中的扭转。http://galoisrepresentations.wordpress.com/2013/02/06/共紧算术格上同调中的扭转/。
[15] F.Calegari和A.Venkatesh,扭转Jacquet–Langlands通信。arXiv公司:1212.3847
[16] Frank Calegari,同余子群的稳定同调。地理。白杨。, 19(6):3149–3191, 2015. ·Zbl 1336.11045号
[17] Frank Calegari和Nathan M.Dunfield,自形形式和有理同调3-球。地理。白杨。,10:295–329(电子版),2006年·Zbl 1103.57007号
[18] Frank Calegari和Matthew Emerton,顶点形式空间中上同调类型的幺正表示的多重性的界限。数学安。(2), 170(3):1437– 1446, 2009. ·Zbl 1195.22015年
[19] Frank Calegari和Matthew Emerton,Mod-第页上同调增长第页-三流形adic分析塔。组Geom。动态。, 5(2):355–366, 2011. ·Zbl 1242.57014号
[20] Frank Calegari和Matthew Emerton,完成的上同调——一项调查。非- 阿贝尔基本群与川川理论,第393卷,共页伦敦数学。索克。 课堂笔记序号。,第239-257页。剑桥大学出版社,剑桥,2012年·Zbl 1288.11056号
[21] Frank Calegari和Matthew Emerton,完全同源的同源稳定性。数学。安。, 364(3–4):1025–1041, 2016. ·Zbl 1404.11071号
[22] 杰夫·契格(Jeff Cheeger)。解析扭转和热方程。数学安。(2), 109(2):259– 322, 1979. ·Zbl 0412.58026号
[23] L.Clozel,Motifs et formes automorphes:应用功能原理。自形形式、Shimura变种和L函数,第一卷(密歇根州安娜堡,1988),第10卷,共透视。数学。,第77-159页。学术出版社,马萨诸塞州波士顿,1990年·Zbl 0705.11029号
[24] Laurent Clozel,构成模块化模块第页,改变了基础和岩川庆。伦德。材料应用。(7), 35(1-2):35–46, 2014. ·兹比尔1375.11046
[25] Mladen Dimitrov,关于Hilbert模变种的Ihara引理。作曲。数学。,145(5):1114–11462009年·Zbl 1256.11035号
[26] Nathan M.Dunfield和William P.Thurston,虚拟Haken猜想:实验和示例。地理。白杨。, 7:399–441, 2003. ·Zbl 1037.57015号
[27] Gábor Elek,《组合成本》。Enseign公司。数学。(2), 53(3-4):225–235, 2007. ·Zbl 1146.05307号
[28] J.Elstrodt、F.Grunewald和J.Mennicke,PSL(2)在虚二次整数上。算术会议(Metz,1981),第94卷,共页Astérisque酒店,第43-60页。社会数学。法国,巴黎,1982年·Zbl 0522.10016号
[29] J.Elstrodt、F.Grunewald和J.Mennicke,作用于双曲空间的群施普林格数学专著。施普林格·弗拉格,柏林,1998年。调和分析和数论·Zbl 0888.11001号
[30] 文森特·埃默里,算术格的扭同调和K(K)2个假想字段。数学。Z。, 277(3-4):1155–1164, 2014. ·Zbl 1295.22007年
[31] R.Frigerio、C.Loeh、C.Pagliantini和R.Sauer,《罗马积分叶状非球面流形的单纯形体积》。以色列J.数学。216 (2016), 707–751. ·Zbl 1361.57022号
[32] 达米安·加博里奥(Damien Gaboriau),《等价与群的关系》(Coót des relations d’éequivalence et des groupes)。发明。数学。, 139(1):41–98, 2000. ·Zbl 0939.28012号
[33] Tsachik Gelander,局部对称流形的同伦类型和体积。杜克 数学。J。, 124(3):459–515, 2004. ·Zbl 1076.53040号
[34] C.McA公司。Gordon,Knots,其分支环状覆盖物具有周期同源性。事务处理。阿默尔。数学。索克。1972年,168:357–370。286尼古拉斯·伯杰隆·兹比尔0238.55001
[35] M.Hindry和J.H.Silverman,丢番图几何,第201卷,共页研究生文本 数学专业Springer-Verlag,纽约,2000年。引言·Zbl 0948.11023号
[36] E.Kowalski,大筛及其应用,第175卷,共页剑桥拖拉机 数学专业剑桥大学出版社,剑桥,2008年。算术几何、随机行走和离散群·Zbl 1177.11080号
[37] T.Le,有限覆盖和双曲体积中同调扭转的增长。arXiv:1412.7758
[38] 唐乐,同调扭转增长和马勒测量。注释。数学。Helv公司。, 89(3):719–757, 2014. ·Zbl 1302.57005号
[39] 迈克尔·利普诺夫斯基,等变扭转和基底变化。代数数论, 9(10):2197–2240, 2015. ·Zbl 1377.11066号
[40] 刘彦,闭双曲3-流形中奇Euler特征的浸入拟富克斯曲面。arXiv:1603.07069
[41] 约翰·洛特,覆盖空间上的热核和拓扑不变量。J.差速器 地理。, 35(2):471–510, 1992. ·Zbl 0770.58040号
[42] Alexander Lubotzky和Benjamin Martin,多项式表示增长和同余子群问题。以色列J.数学。, 144:293–316, 2004. ·Zbl 1134.20056号
[43] W.Lueck,近似值L(左)经典对应的2-不变量。EMS调查。 数学。科学。3(2016),269–344·兹比尔1380.57032
[44] W.Luo和P.Sarnak,算术双曲曲面的数值方差。通信。 数学。物理。, 161(2):419–432, 1994. ·Zbl 0797.58069号
[45] Simon Marshall和Werner Müller,关于算术双曲3-流形上同调中的扭转。杜克大学数学。J。, 162(5):863–888, 2013. ·Zbl 1316.11042号
[46] Werner Müller,解析扭转和R(右)-黎曼流形的扭转。高级输入 数学。, 28(3):233–305, 1978. ·Zbl 0395.57011号
[47] 沃纳·米勒和乔纳森·普法夫,关于算术群上同调中扭转的增长。数学。安。, 359(1-2):537–555, 2014. ·Zbl 1318.11072号
[48] 亨利·彭卡,《不变量算术》。J.Reine Angew。数学。, 129:89–150, 1905. ·JFM 36.0144.07号文件
[49] 亨利·彭卡,Œuvres。汤姆六世《Les Grands Classiques Gauthier-Villars》。[高瑟维拉斯经典之作]。Editions Jacques Gabay,Sceaux,1996年。Géométrie。分析位置(拓扑)。[Geometry.Analysis situs(拓扑学)],1953年版重印,在线阅读www.Analysis-situs.org上的评论。
[50] J.Raimbault,同余三流形的解析、Reidemeter和同调扭转。arXiv:1307.2845
[51] I.Rivin,《随机3流形的统计——偶尔在圆周上纤维状分布》。arXiv公司:1401.5736
[52] Roman Sauer,非球面流形的体积和同调增长。地理。白杨。, 20(2):1035–1059, 2016. ·Zbl 1338.53067号
[53] Peter Scholze,关于局部对称簇上同调中的扭转。第页,共页 数学。(2), 182(3):945–1066, 2015. ·Zbl 1345.14031号
[54] Mehmet HalukŸSengün,关于Bianchi群的积分上同调。实验数学。,20(4):487–5052011年·兹比尔1269.22007
[55] Mehmet HaluköSengün,关于非算术双曲四面体群的扭同调。国际数论, 8(2):311–320, 2012. ·Zbl 1243.30085号
[56] Daniel S.Silver和Susan G.Williams,Mahler测量、关联和同源增长。拓扑结构, 41(5):979–991, 2002. 算术群中的扭同调增长287·Zbl 1024.57007号
[57] C.灵魂、完美形式和Vandiver猜想。J.Reine Angew。数学。, 517:209– 221, 1999. ·Zbl 1012.11094号
[58] 孙洪斌,闭双曲3-流形的虚拟同调扭转。J.差异- 基本几何。, 100(3):547–583, 2015. ·Zbl 1350.57030号
[59] R.Taylor,与模形式相关的Galois群的表示。继续- 国际数学家大会,第1卷,第2卷(苏黎世,1994年),第435-442页。Birkhäuser,巴塞尔,1995年·Zbl 0864.11022号
[60] 理查德·泰勒,论模形式之间的同余。1988年普林斯顿大学博士论文网址:http://www.math.harvard.edu/rtaylor/。
[61] David Treumann和Akshay Venkatesh,Functority,Smith理论和Brauer同态。数学安。(2), 183(1):177–228, 2016. ·Zbl 1358.11063号
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