Allgemein kann man reduktive Gruppen G und Kongruenzuntergruppen Γ betrachten. Um automorphe Formen zu betrachten, nimmt man den lokalsymmetrischen Raum für die adelische Gruppe und kann dessen Kohomologie dann durch automorphe Formen ausdrücken. Nach dem Langlands-Programm sollte man dann Galois-Darstellungen haben und für komplexe symmetrische Räume hatte man das mittels etaler Kohomologie auch oft beweisen können. GL(n) fiel freilich nur für n=2 darunter.
Grunewald und präziser Ash hatten nach umfangreichen Berechnungen vermutet, dass die (oft sehr großen) Torsionsgruppen in der Homologie lokal symmetrischer Räume ebenfalls Galois-Darstellungen entsprechen sollten.

Somit kann man dann eine mod p-Version der globalen Langlands-Korrespondenz formulieren. Zu einem Zahlkörper F hat man eine gewisse lokal symmetrische Varietät X, auf deren Kohomologie die Hecke-Operatoren wirken. Franke bewies, dass diese Kohomologiegruppen mit der Hecke-Wirkung durch automorphe Darstellungen von GLn(AF) beschrieben werden können. Nach der Langlands-Philosophie sollten das nach Wahl eines Isomorphismus H^*(X,{\bf C})=H^*(X,\overline{{\bf Q}_p}) Darstellungen der Galois-Gruppe entsprechen. Die Kohomologie H^*(X,F_p) wird im allgemeinen sehr viel größere Dimension haben als H^*(X,{\bf C}), sie sollte nach der Grunewald-Ash-Vermutung aber auch noch Galois-Darstellungen entsprechen. Die Frobenius-Eigenwerte (d.h. die Eigenwerte des Bildes des Frobenius-Automorphismus Frob_p\in Gal(\overline{F}/F) unter der Galois-Darstellung) sollen wieder Hecke-Eigenwerten (d.h. den Eigenwerten des Hecke-Operators, deren Eigenfunktionen die automorphen Formen in H^*(X,F_p) sind) entsprechen.

Auf einer Konferenz am Institute for Advanced Study stellte Peter Scholze 2011 das Konzept der Perfektoide vor, mit dem er einen Ansatz von Fontaine und Wintenberger verallgemeinerte. Bei Fontaine und Wintenberger ging es einerseits um den Körper K={\bf Q}_p(p^{\frac{1}{p^\infty}}), der aus dem Körper der p-adischen Zahlen Qp durch Adjunktion aller iterierten p-fachen Wurzeln entsteht, und andererseits um den Körper K^b={\mathbb F}_p\left[[t\right]](t^{\frac{1}{p^\infty}}), der aus dem Körper der Potenzreihen Fp[[t]] duch Adjunktion aller iterierten p-fachen Wurzeln aus der Variablen t entsteht. Sie hatten 1979 bewiesen, dass die algebraischen Abschlüsse von K und Kb isomorphe Galois-Gruppen haben.
Damit kann man die Körpererweiterungen für den “Körper gemischter Charakteristik” Qp (er hat Charakteristik 0, es gibt aber Quotiententenkörper der Charakteristik p) mittels des einfachere Körpers Fp[[t]], der “reine Charakteristik” p hat, untersuchen.
Scholze entwickelte allgemeiner eine Theorie von perfektoiden Körpern und perfektoiden Räumen. Im Fall der p-adischen Zahlen ist der perfektoide Körper die analytische Vervollständigung von K. Für jeden perfektoiden Körper kann er eine Kippung Kb definieren, und zwar einfach als inversen Limes von K über alle Abbildungen x–>xp. Wenn die Quotientenkörper von K Charakteristik p haben, dann hat Kb Charakteristik p, und wenn K algebraisch abgeschlossen ist, dann auch Kb. Im Beispiel erhält man damit die t-adische Vervollständigung. Die perfektoiden Räume spielen grob gesagt, die Rolle nichtkommutativer Schemata über perfektoiden Körpern, sie ermöglichen einen geometrischeren Zugang zu vielen Fragen.

Grothendieck hatte die Vision gehabt, dass es für p-adische Varietäten eine Verbindung zwischen etaler Kohomologie und algebraischer de Rham-Kohomologie geben sollte, so wie Hodge-Theorie singuläre Kohomologieklassen durch harmonische Differentialformen repräsentiert. Das war eine Idee, die er kurz vor seinem Weggang vom IHÉS verfolgt hatte und wofür er insbesondere eine Variante der de Rham-Kohomologie betrachten wollte, die sogenannte kristalline Kohomologie. Deren Theorie wurde dann von Deligne und dessen Koautoren entwickelt. Grothendieck fragte nach einem “mysteriösen Funktor”, der die etale Kohomologie mit der de Rham-Kohomologie und (wenn sie existiert) der kristallinen Kohomologie verbinden sollte. (Eine andere Version einer solchen Theorie war einige Jahre zuvor von Tate vorgeschlagen worden, der damit die Tate-Vermutung angehen wollte, die Zykel in p-adischen Varietäten mittels Galois-Darstellungen in etaler Kohomologie finden will. Grothendiecks Ansatz würde die Tate-Vermutungen beweisen.) Fontaine hatte dann eine Konstruktion vorgeschlagen und für die nächsten zwei Dekaden versuchten Mathematiker zu beweisen, dass sein Ansatz den mysteriösen Funktor lieferte. Faltings war der erste gewesen, dem dies mit seiner Fast-Ringtheorie gelang, danach gab es noch eine Reihe anderer Beweise.

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Kommentare (3)

  1. #1 Bernd Nowotnick
    20. Januar 2022

    Nach meiner Meinung gibt es Ähnlichkeiten von Torsion der Homologie auch bei Elektronen und Geldwerten, wie dem EURO. Sie erfüllen die Kriterien der Stetigkeit (Kontinuität) und Analogien mit unterschiedlicher Abstammung, welche sich an den gleichen Lebensraum auf der Raumzeit anpassen. Der Lebenslauf ist auf der Raumzeit immer an die zugehörigen Informationen gekoppelt, das heißt die Magnetfelder bzw. Informationsfelder dazu sind geschlossen. Sie lassen sich zwar Wandeln, aber so lange die zugehörige Ladung, bzw. der Wert existiert sind Magnetfelder bzw. Informationsfelder dazu an die aktuelle Raumzeit gebunden.

  2. #2 Olaf Mittendorf
    Mira B (VZ Ceti)
    25. Januar 2022

    In p-adischen Chang-Swerdloff-Mannigfaltigkeiten gibt es auf dem KR-homologen Randdifferential 1. Ordnung stets eine Helix-Umgebung, in der alle lambda-dimensionalen semi-homologen Riemann-Monoide verschwinden. Hätte Scholz in dieser Richtung weiter gedacht, hätte er die antisymmetrische Welt der ZZ-Räume mit antisymmetrischer Halbordnung entdecken können, d. h. endomorphe Polycluster, mit quadratischer Spur Theta. Diese äußerst elegante Abkürzung gibt zusammen mit der Anwendung des Fritz-Müller Operators auf die zugrundeliegende Ringstruktur sofort den Beweis, dass der Euler-Oblomow-Funktor der Charakteristik n, die im Text angesprochene Rham-Kohomologie trivial erzeugen kann. Daraus ergibt sich ein neuer – d. h. bisher offenbar übersehener – Weg, sich einer Lösung des Bellman-Miller Paradoxes – in Verbindung mit der elliptisch-konjugierten Pegasus-Spirale – bis auf endlich viele Claudius-Ausnahmen, d. h. komplexen Nullstellen, die in der Nähe des Rho-Differentials verschwinden, beliebig anzunähern. Näheres kann sich der Leser leicht selbst überlegen, insbesondere, dass mit diesem Ansatz das Problem der instantanen Faktorisierung astronomisch großer Primzahlprodukte offensichtlich in geradezu trivialer Weise gelöst ist.

  3. #3 Thilo
    25. Januar 2022

    Mathgen?