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6.4.2 [01W0]

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6.4.2

Soit UU un ouvert de XX et soit ss une section méromorphe régulière de LL sur UU. Il résulte de la la formule de Poincaré–Lelong que la fonction log⁡∥s∥−1\log\mathopen{\|}{s}\mathclose{\|}^{-1} définit un courant sur UU et que d′​d′′⁡[log⁡∥s∥−1]+δdiv⁡(s)=c1​(L¯)|U\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}[\log\mathopen{\|}{s}\mathclose{\|}^{-1}]+\delta_{\operatorname{div}(s)}=c_{1}(\bar{L})|_{U}.

\propname 6.4.3.

Soit XX une kk-variété algébrique propre, purement de dimension nn. Soit L¯1,…,L¯n\bar{L}_{1},\ldots,\bar{L}_{n} une famille de fibrés en droites munis de métriques lisses sur XanX^{\mathrm{an}}. On a

∫Xanc1​(L¯1)∧⋯∧c1​(L¯n)=(c1​(L1)​…​c1​(Ln)∩[X]).\int_{X^{\mathrm{an}}}c_{1}(\bar{L}_{1})\wedge\dots\wedge c_{1}(\bar{L}_{n})=(c_{1}(L_{1})\dots c_{1}(L_{n})\cap[X]).

Comme XX est propre, les fibrés en droites analytiques LiL_{i} sont algébriques ([7], théorèmes 3.4.1 et 3.5.1). Le membre de droite de cette dernière formule est le degré du 0-cycle sur kk obtenu en coupant successivement la classe fondamentale [X][X] de XX par les premières classes de Chern c1​(L1),…,c1​(Ln)c_{1}(L_{1}),\dots,c_{1}(L_{n}) des fibrés en droites LiL_{i} puis en le projetant sur Spec⁡(k)\operatorname{Spec}(k) par le morphisme structural X→Spec⁡(k)X\rightarrow\operatorname{Spec}(k).

Démonstration.

La proposition se démontre par récurrence sur nn. Soit ss une section méromorphe régulière de LnL_{n}. Alors, log⁡∥s∥\log\mathopen{\|}{s}\mathclose{\|} est un courant sur XX et l’on a la formule de Poincaré–Lelong

d′​d′′⁡[log⁡∥s∥−1]+δdiv⁡(s)=c1​(L¯n).\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}[\log\mathopen{\|}{s}\mathclose{\|}^{-1}]+\delta_{\operatorname{div}(s)}=c_{1}(\bar{L}_{n}).

Notons α\alpha la forme lisse c1​(L¯1)​…​c1​(L¯n−1)c_{1}(\bar{L}_{1})\dots c_{1}(\bar{L}_{n-1}), et appliquons-lui cette égalité de courants. Il vient

⟨[log⁡∥s∥−1],d′​d′′⁡α⟩+∫div⁡(s)α=∫Xc1​(L¯1)​…​c1​(L¯n).\langle[\log\mathopen{\|}{s}\mathclose{\|}^{-1}],\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}\alpha\rangle+\int_{\operatorname{div}(s)}\alpha=\int_{X}c_{1}(\bar{L}_{1})\dots c_{1}(\bar{L}_{n}).

Par récurrence,

∫div⁡(s)α=(c1​(L1)​…​c1​(Ln−1)∩[div⁡(s)])=(c1​(L1)​…​c1​(Ln)∩[X]),\int_{\operatorname{div}(s)}\alpha=(c_{1}(L_{1})\dots c_{1}(L_{n-1})\cap[\operatorname{div}(s)])=(c_{1}(L_{1})\dots c_{1}(L_{n})\cap[X]),

par définition même de l’intersection d’une première classe de Chern avec un cycle jointe au fait que le degré d’un zéro-cycle rationnellement équivalent à zéro est nul. D’autre part, la forme α\alpha s’écrit localement

d′​d′′⁡(u1)​…​d′​d′′⁡(un−1),\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}(u_{1})\dots\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}(u_{n-1}),

où OPENu1,…,un−1)u_{1},\dots,u_{n-1}) sont des sections inversibles de OPENL1,…,Ln−1)L_{1},\dots,L_{n-1}). Il en résulte que d′​d′′⁡α=0\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}\alpha=0. Cela conclut la preuve de la proposition. ∎

\coroname 6.4.4.

Soit XX une kk-variété algébrique propre, purement de dimension nn. Soit L¯1,…,L¯n\bar{L}_{1},\ldots,\bar{L}_{n} une famille de fibrés en droites munis de métriques globalement approchables sur XanX^{\mathrm{an}}. La masse totale de la mesure de Monge-Ampère est calculée par la formule

∫XanMA⁡(c1​(L¯1),…,c1​(L¯n))=(c1​(L1)​…​c1​(Ln)∩[X]).\int_{X^{\mathrm{an}}}\operatorname{MA}(c_{1}(\bar{L}_{1}),\dots,c_{1}(\bar{L}_{n}))=(c_{1}(L_{1})\dots c_{1}(L_{n})\cap[X]).
Démonstration.

Par multilinéarité, il suffit de traiter le cas où les L¯j\bar{L}_{j} sont globalement psh-approchables. Pour tout ii, la métrique de L¯i\bar{L}_{i} est alors limite uniforme d’une suite (L¯i,m)(\bar{L}_{i,m}) de métriques lisses psh sur LiL_{i}. Par construction, MA⁡(c1​(L¯1),…,c1​(L¯n))\operatorname{MA}(c_{1}(\bar{L}_{1}),\dots,c_{1}(\bar{L}_{n})) est la limite des mesures positives

c1​(L¯1,m)∧⋯∧c1​(L¯n,m),c_{1}(\bar{L}_{1,m})\wedge\dots\wedge c_{1}(\bar{L}_{n,m}),

sur XanX^{\mathrm{an}}, lorsque m→∞m\rightarrow\infty. D’après la proposition 6.4.3, chacune de ces mesures est de masse

(c1​(L1)​…​c1​(Ln)∩[X]),(c_{1}(L_{1})\dots c_{1}(L_{n})\cap[X]),

d’où le corollaire puisque XanX^{\mathrm{an}} est compact. ∎

\remaname 6.4.5.

La preuve du corollaire 6.4.4 requiert que les métriques sur les fibrés en droites considérés soient non seulement localement approchables (de sorte que la mesure de Monge-Ampère existe), mais globalement approchables. Je ne sais pas si le résultat reste valable sans cette hypothèse restrictive.

Il serait intéressant de prouver que toute métrique psh continue sur une variété projective est globalement psh-approchable. Cela est vrai en analyse complexe, cf. [46], théorème 4.6.1, ou aussi [13], théorème 1.)

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