Высота в диофантовой геометрии
Высота́ в диофа́нтовой геоме́трии, некоторая численная функция на множестве решений диофантова уравнения. В простейшем случае целочисленного решения диофантова уравнения высота есть функция решения, равная . В таком виде она встречается уже в методе спуска Ферма. Пусть имеется проективное алгебраическое многообразие , определённое над глобальным полем . Высота представляет собой класс действительнозначных функций , определённых на множестве рациональных точек , и зависящий от морфизма многообразия в проективное пространство . Каждая функция из этого класса тоже называется высотой. Различие между функциями из этого класса с точки зрения оценки рациональных точек несущественно; для любых двух функций и существуют такие константы и , что . Такие функции называются эквивалентными; эта эквивалентность (здесь) обозначается .
Основные свойства высоты. Функция функториальна по , т. е. для любого морфизма и морфизма Если морфизмы , и определяются обратимыми пучками , и и , то . Множество точек , имеющих ограниченную высоту, конечно в следующем смысле: если основное поле есть поле алгебраических чисел, то указанное множество конечно; если же – поле алгебраических функций с полем констант , то элементы зависят от конечного числа параметров из поля и, в частности, конечно, если поле конечно. Пусть пробегает множество всех нормирований поля . Тогда высота точки проективного пространства с координатами из может быть определена какКорректность определения следует из формулы произведения , . Пусть – произвольное проективное многообразие над и – замкнутое вложение многообразия в проективное пространство; высоту можно получить, перенося функцию (*) с помощью этого вложения на множество . Различные проективные вложения, соответствующие одному и тому же пучку , определяют на эквивалентные функции. Распространение по линейности даёт требуемую функцию . Иногда вместо функции используют её логарифм – т. н. логарифмическую высоту.
Приведённые выше оценки являются в некоторых случаях следствием точных равенств (см. Манин. 1971; Манин. 1964; Мumfогd. 1965). Существует вариант функции высоты – высота Нерона – Тейта, которая определяется на абелевых многообразиях и ведёт себя функториальным образом относительно морфизмов абелевых многообразий, сохраняющих нулевую точку. Локальный аспект развит в (Néron. 1963). Построенные там локальные компоненты высоты играют в арифметике роль индексов пересечения.