Теория мотивов
Тео́рия моти́вов, обобщение различных теорий когомологий алгебраических многообразий. Теория мотивов систематически обобщает идею использования якобиана алгебраической кривой в качестве замены когомологий в классической теории соответствий и использовании этой теории для изучения дзета–функции кривой над конечным полем. Теория мотивов универсальна в том смысле, что всякая геометрическая теория когомологий типа классических сингулярных когомологий алгебраических многообразий над полем с постоянными коэффициентами, –адических когомологий для различных простых чисел , отличных от характеристики основного поля, кристаллических когомологий и т. п. (см. в статье Когомологии Вейля) является функтором на категории мотивов.
Пусть – категория гладких проективных многообразий над полем и – контравариантный функтор глобальной теории пересечений из в категорию коммутативных –алгебр, где – некоторое фиксированное кольцо. Например, – кольцо Чжоу классов алгебраических циклов на по модулю подходящего (рационального, алгебраического, численного и т. п.) отношения эквивалентности, или – кольцо Гротендика, или – кольцо классов когомологий чётной размерности и т. д. Категория и функтор позволяют определить новую категорию – категорию соответствий , объектами которой являются многообразия , обозначаемые через , а морфизмы определяются формулой
с обычным законом композиции соответствий. Пусть функтор принимает значения в категории коммутативных градуированных –алгебр , тогда категория будет –аддитивной категорией градуированных соответствий. Более того, будет обладать прямыми суммами и тензорными произведениями.
Категория, объектами которой являются многообразия из , а морфизмами – соответствия степени , обозначается . Из определён естественный функтор в , и функтор продолжается до функтора из в . Категория , как и , не является абелевой. Рассматривается её псевдоабелево пополнение – категория , которая получается из формальным добавлением образов всех проекторов . Точнее, объектами являются пары , где и , , а – это множество соответствий , таких, что , по модулю соответствий с . Категория вкладывается в посредством функтора . Естественный функтор называется функтором мотивных когомологий, а – категорией эффективных мотивов.
Пусть , где – класс любой рациональной точки на проективной прямой , a . Тогда
Если – проективизация локально свободного пучка ранга на , то
Вычислены также мотивы моноидального преобразования с неособым центром и мотивы кривых, мотивы абелева многообразия и мотивы гиперповерхностей Вейля.
Категория мотивов получается из формальным добавлением отрицательных степеней мотива . По аналогии с –адическими когомологиями называется мотивом Тейта. Операция тензорного умножения на мотив называется скручиванием с помощью мотива Тейта. Скручивание позволяет определить понятие уровня мотива, как в –адических когомологиях. Любой функтор когомологий Вейля пропускается через функтор . Имеется гипотеза, что в некотором смысле не зависит от теории пересечений и что сам функтор является (универсальной) теорией когомологий Вейля. Эта гипотеза тесно связана со стандартными гипотезами Гротендика об алгебраических циклах.