Pjateckii-Shapiro and Shafarevich (1971) その2 | K3 surfaces with involutions

K3 surfaces with involutions

Local and global Torelli theorems for complex K3 surfaces, periods of K3 surfaces, non-symplectic holomorphic involutions, anti-holomorphic involutions, Hilbert schemes of K3 surfaces, Nikulin's lattice theory, lattice-polarized K3 surfaces. . .

(つづき)


Theorem 1 の存在に関する定理)


任意の自然数 n (≧3) に対し,marked polarized K3 surfaces の family

X → S が存在して,次の性質を持つ:

a) effectively parametrized   (以前の記事参照・・・この当時の用語)

b) marked porlaized K3 surface で the class ξ が P^nへの埋め込みを定めるもの(任意)は,family X のあるfiber X_s にmarked porlaized K3 surfaceとして同型である.

c) the base S は複素19次元である.



注意:

Theorem 1は,族に関する定理であり,

ここではまだ,周期領域も周期写像も出て来ません!



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さて,上のTheorem 1で得られた族のbase S 上で周期写像 τ を考える.

すなわち,各fiberX_s (marked polarized K3 surface)に対して,その周期(∈Ω(l))を対応させる.


すると,次の系を得る:


Corollary of Theorem 1

周期写像 τ はholomorphicであり,複素多様体(manifold) S と Ω(l) の間のlocal isomorphism となっている.


(証明には,S と Ω(l) の複素次元がともに19であることが使われている)




●このように,

§2までに書かれている結果が,Nikulinの論文を理解するのに必要な部分ですが,


§5にも重要な結果が述べられていますので引用します:



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この論文では,まず,special Kummer surfaces と呼ばれる代数的K3曲面に対して,The global Torelli theorem (the second form) が証明されている.

それは,次のとおり:


Theorem 1 of §5

X と X' を代数的K3曲面とし,X はspecial Kummer surfaceだとする.

もし,H_X から H_X' へのisometryψで,

周期を周期に写し(⇔Hodge分解を保つ),

effective classes を effective classes に写すものが存在すれば,

(1) X' も special Kummer surfaceである.

(2) ψは,X から X' へのあるisomorphismφから誘導される.


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次の補題は重要である.

Lemma 5

X とX' を代数的K3曲面とする.φがPicard lattices S_X からS_X' へのisometryで,

あるvery ample class を,very ample classs に写すならば,

φはeffective classをeffective classに写す.


注意:

2つの代数的polarized K3 surfaces の間のHodge isometry(⇔isometryかつ周期を周期に写す)は,偏極(あるvery ample class )を偏極に写すならば,

Kaehler cone のある元をKaehler cone のある元に写すのだから,もちろん,

positive cone を保ち,

Lemma 5 より,さらに,effective classをeffective classに写すので,

effective Hodge isometry」であることになる!!




(注: 中井の判定法より,ample class は,その自乗が正かつ,任意のeffective class との積が正なので,the Kaehler cone に属する)






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他の参考文献:

I.I. Piateckii-Shapiro, I.R. Shafarevich,

The arithmetic of K3 surfaces の§1のみ.
Proc. Steklov Inst. Math., 132 (1973), 45--57.




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(2009/6/5 作成)

(2009/7/10 修正)