Studienführer Mathematik der Universität Bayreuth
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Algebraische Geometrie und kommutative Algebra

picture24Sei C eine kompakte Riemannsche Fläche vom Geschlecht tex2html_wrap_inline127tex2html_wrap_inline129  eine symplektische Basis der Homologie von C und tex2html_wrap_inline131 die Basis der holomorphen Differentiale auf C, so daß die Periodenmatrix die Gestalt

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hat. Rechts sehen Sie ein topologisches Modell einer Riemannschen Fläche C. Die Basis der Homologie ist farbig eingezeichnet. Sei tex2html_wrap_inline153 das Periodengitter und

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die zugehörige Riemannsche Theta-Funktion. Nach dem Satz von Torelli ist durch den Theta-Divisor

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in der Jacobischen die Riemannsche Fläche C eindeutig bestimmt. Für Riemannsche Flächen vom Geschlecht tex2html_wrap_inline159 und Clifford-Index tex2html_wrap_inline161  genügt sogar schon die Potenzreihenentwicklung bis zur Ordnung 3:

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in einem ``allgemeinen'' Punkt tex2html_wrap_inline165 der Multiplizität 2, um die Riemannsche Fläche zu rekonstruieren. Nach dem Riemann-Kempfschen Singularitätensatz ist tex2html_wrap_inline167 eine Quadrik vom Rang 4, deren singulärer Ort in der Kubik tex2html_wrap_inline169 enthalten ist. Es liegt also nahe, den projektiven Tangentialkegel tex2html_wrap_inline171 und den oskulierenden Kegel tex2html_wrap_inline173 von tex2html_wrap_inline175 in tex2html_wrap_inline177 vermöge der Projektion von tex2html_wrap_inline179 zu studieren:

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Die Normalisierung der Diskriminante C' des Quadriken-Bündelstex2html_wrap_inline183 in dem tex2html_wrap_inline185-Bündel tex2html_wrap_inline187 ist die Riemannsche Fläche C!

Die Graphik zeigt einen Ausschnitt von reellen Punkten der Projektion im Fall g=7. Über allgemeinen Punkten von liegt ein einschaliges bzw. zweischaliges Hyperboloid. Über glatten Punkten von C' ein quadratischer Kegel, über den Doppelpunkten von C' ein Ebenen-Paar. Insgesamt ist also hier S ein 4-dimensionales Gebilde, welches über der Fläche in Quadriken gefasert ist.

Das Bild zeigt allerdings nur die ``halbe'' Wahrheit. Genauso wie die reelle Achse in der komplexen Zahlenebene lediglich eine Kurve ist, bilden die reellen Punkte von C auf der Riemannschen Fläche lediglich eine Kurve. In Wahrheit ist also C' 2-dimensional und liegt in dem 4-dimensionalen Gebilde. S selbst ist in diesem Fall 8-dimensional, im allgemeinen 2(g-3)-dimensional. Um von diesen höher-dimensionalen Mannigfaltigkeiten ein räumliches Gefühl zu entwickeln, braucht man Jahre der Übung. Die Aussage des Satzes kann man vielleicht im 5-ten Semester, den Beweis frühestens im 6-ten Semester verstehen.

Frank-Olaf Schreyer


Stefan Kebekus