Пусть Х это гладкое многообразие. Один из способов что-то понять про Х — посмотреть какие на нём бывают векторные расслоения. Например, если X это евклидово пространство, то никаких нетривиальных не бывает, поскольку оно стягиваемо.
Что происходит в алгебраическом сеттинге? Аналог евклидова пространства это аффинное пространство Spec k[x_1, .., x_n] над полем, его алгебра функций это алгебра полиномов. Что такое (алгебраические) векторные расслоения на таком объекте? Это отдельный хороший вопрос, но не очень сложный: опираясь на теорему Свона-Серра, единственное разумное решение это рассматривать конечно-порождённые проективные модули над алгеброй полиномов.
Давайте посмотрим пример: в размерности один у нас есть k[x] и какой-то проективный модуль М. Несложно проверить, что такой M обязательно свободный (здесь важно что k[x] — кольцо главных идеалов). В частности, на аффинной прямой нет нетривиальных векторных расслоений!
Мотивируясь этим разумно предположить, что и в старших размерностях наблюдается подобный феномен, естественным образом обобщающий наблюдение из гладкой науки, что на евклидовом пространстве нет нетривиальных векторных расслоений. Это гипотезу выдвинул Серр в 1957 году. Решить ему её не удалось и она провисела открытой аж почти 20 лет! В конце концов независимо её одолели 2 человека: Квиллен и Суслин и доказательство там сильно неэлементарное.
Есть обобщение этой гипотезы: гипотеза Гротендика-Серра, которая говорит что на регулярном локальном кольце не бывает нетривиальных G-торсоров (в плоской топологии), где G — редуктивная, которые тривиализуются над общей точкой. Не вдаваясь в подробности (поскольку это сложно) скажу одну вещь: у этой гипотезы есть разветвлённый и неразветвлённый аналоги и вот про второй людям даже не понятно как подступиться! И скорее всего ещё довольно долго придётся ждать пока появятся нужные для её понимания инструменты.
Post #4
148