2.2 Tores, squelettes, tropicalisations, moments [01MZ]
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2.2 Tores, squelettes, tropicalisations, moments
2.2.1
Dans ce travail, le groupe multiplicatif et ses puissances jouent un rôle fondamental. Rappelons que l’anneau des fonctions algébriques sur l’espace est l’anneau des polynômes de Laurent à coefficients dans en des indéterminées . Le groupe analytique , au sens de Berkovich, est l’ensemble des semi-normes multiplicatives sur cet anneau qui étendent la valeur absolue de . Pour éviter le recours à un choix explicite de coordonnées, nous adopterons la convention suivante : nous appellerons tore (de dimension ) tout groupe analytique isomorphe à une puissance du groupe multiplicatif ; nos tores sont donc implicitement supposés déployés.
2.2.2
Rappelons que toute fonction analytique inversible sur est algébrique et, plus précisément, est même un monôme, c’est-à-dire de la forme , où et est un vecteur appelé exposant. (En dimension 1, cet énoncé est le lemme 9.7.1/1 de [14], le cas général en découle par récurrence.)
Le morphisme induit par une telle fonction est un homomorphisme de groupes analytiques si et seulement si .
Soit un tore. L’ensemble des caractères de , c’est-à-dire des morphismes de groupes analytiques de vers , est un groupe abélien.
On déduit de ce qui précède que tout isomorphisme de avec induit un isomorphisme de avec ; on en déduit aussi que si et sont deux tores, tout morphisme d’espace -analytique de vers est affine, i.e. composé d’un morphisme de groupes analytiques et d’une translation ; c’est donc un morphisme de groupes si et seulement si il envoie l’origine de sur l’origine de . Pour cette raison, lorsque nous évoquerons un morphisme entre tores qui n’est pas nécessairement un morphisme de groupes, nous le qualifierons de morphisme affine.
2.2.3 Tropicalisations
On considère le groupe abélien comme un -espace vectoriel, via l’exponentiation coordonnée par coordonnée ; le choix d’une base de logarithmes permet d’ailleurs de l’identifier à l’espace .
Soit un tore. Nous noterons le -espace vectoriel , que l’on peut identifier à une fois choisie une trivialisation de , ou à si l’on fixe en plus une base de logarithmes. L’espace vectoriel est appelé tropicalisation du tore .
Étant donné un point de , l’application qui applique un caractère sur l’élément est un élément de noté . L’application ainsi définie est continue.
La formation de est fonctorielle : tout morphisme affine entre tores induit une application affine telle que le diagramme
commute.
2.2.4 Squelette de
L’application de tropicalisation possède une section continue naturelle , définie comme suit : elle envoie un point sur le point de défini par la semi-norme qui applique le polynôme de Laurent
sur
Son image est appelée squelette de et est notée .
Canonicité du squelette. On peut caractériser comme l’ensemble des points de maximaux pour la relation définie comme suit : si et seulement si pour toute fonction analytique sur .
En effet, soit . Pour tout , on pose , et l’on note le -uplet . Soit une fonction analytique sur . On a
En conséquence, ; en particulier, si est maximal alors .
Ainsi, tout point maximal appartient à . Réciproquement, soit et soit . Pour tout , on pose , et l’on note le -uplet . Par ce qui précède, ; a fortiori, . En appliquant cette inégalité à et pour tout , il vient . Ainsi et . Par conséquent, est maximal.
On en déduit que si est un automorphisme d’espace analytique de alors . Notons qu’il n’y a pas besoin de supposer que agit non trivialement sur le corps , il peut par exemple provenir d’une action galoisienne.
2.2.5 Squelette d’un tore
Soit un tore et soit un isomorphisme. En vertu de ce qui précède, le fermé de ne dépend pas de .
On l’appelle le squelette de et on le note . L’application naturelle induct un homéomorphisme . Si est un sous-ensemble de , on notera le sous-ensemble de qui lui correspond via cet homéomorphisme.
\definame 2.2.6.
Soit un espace -analytique ; on appelle moment sur un morphisme de vers un tore.
Soit un moment sur un espace -analytique . On désignera par l’application composée . On dira que l’application est la tropicalisation de ; c’est une application continue.
\remaname 2.2.7.
Si est un morphisme affine entre tores, la notation désigne donc aussi bien l’application induite que sa composée avec l’application de tropicalisation de . Cette ambiguïté n’aura, en pratique, guère de conséquences.