I.I. Pjateckii-Shapiro, I.R. Shafarevich,
A Torelli theorem for algebraic surfaces of type K3,
Math. USSR Izvestija, 5-3 (1971) 547--588.
この論文は,代数的な K3 surfaceに対するThe global Torelli theoremを証明した論文である.
注意したいのは,この論文における「marked K3 surface」とは,
(代数的な) marked polarized K3 surface
を意味するということ.
これらに対しては,後に考案されたBurns-Rapoport periodでなく,従来の
周期 [α_C(η)] ∈ Ω(l)
(ここで,ηは,X上のa nowhere vanishing holomorphic 2-form)
を考えるだけで,「marked polarized K3 surface」 を識別できることが書かれている.
marking を付すこと,Hodge isometry,さらに,effective Hodge isometry のアイデアが,代数的K3曲面に関するこの論文の中ですでに現れている.
●K3曲面に関するNikulinの論文を勉強するためには,
Pjateckii-Shapiro and Shafarevich のこの論文を(結果だけでも)読むことが必須です.
内容は以下のとおり:
Introduction
§1 Statement of the problem. Basic results
marked polarized K3 surfaceの定義,それが同型であることの定義,
周期領域 Ω
Ω(l)・・・・Ωにおいて,l の直交補空間,これは,
C^19におけるIV型対称領域の2つのコピーのdisjoint unionである.
周期(period)の定義.
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Torelli theorem for K3 surfaces
marked polarized K3 surfaces(の同型類)はその周期により決まる.
The second form of Torelli theorem
X, X' を代数的K3曲面とし,それぞれの2次元ホモロジー群をH_X,H_X'
とする.lattices H_X から H_X' へのisometryで,
Xの周期をX'の周期に写し,
Xのeffective classesをX'のeffective classesに写すもの
(つまり,effective Hodge isometry)
は,XからX'への(uniqueな)isomorphismから誘導される.
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K3曲面Xに対するリーマン・ロッホの不等式と,
それから導かれるX上のdivisorsに関する基本的性質の確認.
§2 Families of marked (polarized) K3 surfaces
X を代数的K3曲面とし,FをX上のvery ample sheafとし,
X ⊂ P^n を対応する埋め込みとする.(このnを固定する)
C を対応するdivisor classとする.(つまり,hyperplane sectionsのclass)
すると,l(C)=n+1,C^2=2n-1,Cのgenus g(C) = n である.
このような代数的K3曲面の集合は,
the Hilbert scheme のa Zariski open set S' 上のfamilyを成す.
(Grothendiek [9],p.23)
Proposition 1 (p.554)
scheme S' はsmoothである.(連結とは限らぬ)
(注意: 後でわかる事から,S'の次元は19よりかなり大きいはず)
このS'上のfamilyを考え,改めて,f' : X' → S' とおく.
各fiberにおいて,hyperlplane section の homology class ξ_s' を指定する.(polarized K3 surface)
Lの元 l を指定する.
S'の点s'で,H_{X'_s'}からLへのisometryで,ξ_s'を l に写すものが存在するようなs'の全体を
S'_0
とおく. (そのようなisometryが存在するためには,
ξ_s'と l の最大約数が一致し, (ξ_s')^2 = l^2 であることが必要十分!)
すると,S'_0 は,S' のZariski connected component となっている.
このようにして,S'の各点s'で,このような S'_0 が得られる.
~~~~
次に,S'の各点s'で,
H_{X'_s'}からLへのisometryで,ξ_s'を l に写すもの全体を考える.
(つまり,すべてのmarkingを考える)
このようにして,
すべての(考え得る)marked polarized K3 surfaces をfiberとするfamily
f'' : X'' → S'' を作る.
P^nへのactionにより,PGL(n+1, C)がX'' と S'' にactする.
この作用によるquotientsを考える(考えることができる)ことにより,
family
f : X → S を得る.
すると,X と S は complex manifold になっている(p.557).
そして,次の重要な Theorem 1 を得る:
(次の記事に続く)
(2009/6/4 作成)
(2009/7/10 修正)