内容简介
《紧复曲面(第2版)》是一部非常好的学习代数曲面的书,提供了复曲面分类的复解析方法。此书是从复代数几何角度研究复曲面的大全类书籍,从初等入门到高深前沿都有涉及。这本书是经典中的经典,讲的是代数曲面的各种专题,每个章节都写的无限完美。内容包括曲面里的曲线,相交数,霍奇分解,pojectivity,有理曲面分类,Kodaira分类,general 曲面,K3&Enrique;曲面。此书新版的最后两章写的尤其好,一是 K3 曲面;另一个是 Doanaldson 和 Seiber Witten 理论,后者是来自模空间的不变量理论,都是现在热门的专题。有位读者这么说:“可以说如果学代数几何没念过这本书,甚至是学几何没念过《紧复曲面(第2版)》,可以考虑换行,是百年难得一见的好书。“可见《紧复曲面(第2版)》书在该领域具有举足轻重的地位。
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目录
introduction
historical note
the contents of the book
standard notation
i.preliminaries
topology and algebra
1.notation and basic facts
2.some properties of bilinear forms
3.vector bundles, characteristic classes and the index theorem
complex manifolds
4.basic concepts and facts
5.holomorphic vector bundles, serre duality and riemann-roch
6.line bundles and divisors
7.algebraic dimension and kodaira dimension
general analytic geometry
8.complex spaces
9.the a-process
10.deformations of complex manifolds
differential geometry of complex manifolds
11.de rham cohomology
12.dolbeault cohomology
13.kaihler manifolds
14.weight-1 hodge structures
15.yau's results on kaihler-einstein metrics
coverings
16.ramification
17.cyclic coverin
18.covering tricks
projective-algebraic varieties
19.gaga theorems and projectivity criteria
20.theorems of bertini and lefschetz
ii.curves on surfaces
embedded curves
1.some standard exact sequences
2.the picard-group of an embedded curve
3.piemann-roch for an embedded curve
4.the residue theorem
5.the trace map
6.serre duality on an embedded curve
7.the a-process
8.simple singularities of curves
intersection theory
9.intersection multiplicities
10.intersection numbers
11.the arithmetical genus of an embedded curve
12.1-connected divisors
iii.mappings of surfaces
bimeromorphic geometry
1.bimeromorphic maps
2.exceptional curves
3.rational singularities
4.exceptional curves of the first kind
5.hirzebruch-jung singularities
6.resolution of surface singularities
7.singularities of double coverings, simple singularities of surfaces
fibrations of surfaces
8.generalities on fibratious
9.the n-th root fibration
10.stable fibrations
11.direct image sheaves
12.relative duality
the period map of stable fibrations
13.period matrices of stable curves
14.topological monodromy of stable fibrations
15.monodromy of the period matrix
16.extending the period map
17.the degree of f.ωx/s
18.iitaka's conjecture c2,1
iv.some general properties of surfaces
1.meromorphic maps, associated to line bundles
2.hodge theory on surfaces
3.existence of kahler metrics
4.deformations of surfaces
5.some inequalities for hodge numbers
6.projectivity of surfaces
7.the nef cone
8.surfaces of algebraic dimension zero
9.almost-complex surfaces without any complex structure
10.bogomolov's theorem
11.reider's method
12.vanishing theorems on surfaces
v.examples
some classical examples
1.the projective plane p2
2.complete intersections
3.tori of dimension 2
fibre bundles
4.ruled surfaces
5.elliptic fibre bundles
6.higher genus fibre bundles
elliptic fibrations
7.kodaira's table of singular fibres
8.stable fibrations
9.the jacobian fibration
10.stable reduction
11.classification
12.invariants
13.logarithmic transformations
kodaira fibrations
14.kodaira fibrations
finite quotients
15.the godeaux surface
16.kummer surfaces
17.quotients of products of curves
infinite quotients
18.hopf surfaces
19.inoue surfaces
20.quotients of bounded domains in c:
21.hilbert modular surfaces
coverings
22.invariants of double coverings
23.an enriques surface
24.kummer coverings
vi.the enriques kodaira classification
1.statement of the main result
2.characterising minimal surfaces whose canonical bundle is nef
3.the rationality theorem and castelnuovo's criterion
4 the casea(x)= 2
5.the casea(x)= 1
6.thecase a(x)=0
7.the final step
8.deformations
vii.surfaces of general type
preliminaries
1.introduction
2.some general theorems
two inequalities
3.noether's inequality
4.the inequality c<3c2
pluricanonical maps
5.the main results
6.proof of the main results
7.the exceptional cases and the 1-canonical map
surfaces with given chern numbers
8.the geography of chern numbers
9.surfaces on the noether lines
10.surfaces with q = pg = 0
viii.k3-surfaces and enrlques surfaces
introduction
1.notation
2.the results
k 3-surfaces
3.topological and analytical invariats
4.digresmon on affine geometry over f2
5.the neron-severl lattice of kummer surfaces
6.the tore]ii theorem for kummer surfaces
7.the local torelli theorem for k3-surfaces
8.a density theorem
9.behaviour of the kehler cone under deformations
10.degenerations of isomorphisms between k3-surfaces
11.the toreui theorems for k3-surfaces
12.construction of moduli spaces
13.digression on quaternionic structures
14.surjectivity of the period map
enriques surfaces
15.topological and analytic invariants
16.divisors on an enriques surface y
17.elliptic pencils
18.double coverings of quadrics
19.the period map
20.the period domain for enriques surfaces
21.global properties of the period map special topics
22.projective k3-surfaces and mirror symmetry
23.special curves on k3-surfaces
24.an application to hyperbolic geometry
ix.topological and differentiable structure of surfaces
topology of simply connected compact complex surfaces
1.freedman's results
2.representability of unimodular forms
donaldson invaxiants
3.introduction
4.the donaldson invariant, a bird's eye view
5.infinitely many homeomorphic surfaces which are not diffeomorphic ..
6.further results obtained by the donaldson method
seiberg-witten invariants
7.introduction
8.properties of the invariants
9.surfaces diffeomorphic to a rational surface
bibliography
notation
index
前言/序言
紧凑复曲面(第二版,增订版) 作者: [此处应填写原书作者姓名,为避免信息误传,此处留空] 出版社: [此处应填写原书出版社信息] 出版年份: [此处应填写原书出版年份] --- 内容概述:跨越代数、几何与拓扑的深度探索 《紧凑复曲面(第二版,增订版)》是一部聚焦于复几何核心领域——紧凑Kähler流形中,维度为二的特例——复曲面理论的权威性专著。本书以严谨的数学语言和清晰的逻辑结构,全面梳理了自二十世纪中叶以来,这一领域取得的里程碑式进展,并深入探讨了其与代数几何、微分几何及拓扑学的深刻交叉。 本书内容并非简单地对现有知识进行汇编,而是建立在一个连贯的、从基础概念到前沿研究的递进框架之上。它旨在为研究生、青年研究人员以及该领域资深学者提供一个既可作为参考工具书,又可作为深入学习教材的资源。 第一部分:基础构建与复结构的引入 本部分奠定了理解复曲面所需的全部预备知识。它从复流形的一般概念出发,迅速聚焦于紧凑性假设下的二维情况。 1. 预备知识的回顾与深化: 首先,读者将回顾概素几何(Sheaf Theory)和上同调理论在复几何中的应用。特别是对Dolbeault上同调群 $(h^{p,q})$ 的性质、Hodge分解以及Serre对偶的详细阐述,为后续讨论提供必要的分析工具。 2. 复曲面的基础定义与例子: 书中精确定义了复曲面(Complex Surface),即复维度为二的紧凑Kähler流形。随后,大量基础的、具有代表性的例子被引入,例如: 复射影平面 $mathbb{P}^2(mathbb{C})$ 及其推广 $mathbb{P}^n(mathbb{C})$ 上的子流形。 阿贝尔曲面(Abelian Surfaces):作为复环面的一维推广,它们在代数几何和数论中扮演着重要角色,书中对其复结构模空间(Moduli Space)的初步讨论也在此处展开。 K3曲面(K3 Surfaces):作为具有平凡典范丛的紧凑复曲面,它们是研究共形场论和弦理论的重要模型。本书细致讨论了K3曲面的基本性质,如其Hodge数 $(h^{1,0}=0, h^{2,0}=0)$ 和其模空间的结构。 Enriques曲面与超椭圆曲面:作为与K3曲面密切相关的结构,书中阐述了它们与二重覆盖以及奇点的关系。 3. 典范丛与第一陈类: 紧凑复曲面的几何性质很大程度上由其典范丛 $K_X$ 及其一阶陈类 $c_1(X)$ 决定。书中深入探讨了如何利用Ricci曲率的零性(在Kähler几何中等价于Ricci平直性)来表征特定的曲面类,例如Calabi-Yau流形的二维对应——K3曲面。 第二部分:分类理论的核心——Enriques-Kodaira分类 本部分是全书的核心,详细阐述了对所有紧凑复曲面的分类体系,这是复几何中与代数曲面分类一脉相承的伟大成就。 1. 结构理论: 分类的基石在于对曲面上的有理曲线(Rational Curves)和拟椭圆曲线(Pseudo-elliptic Curves)的分析。书中系统地介绍了有理曲线的存在性判据以及它们如何“破坏”或“生成”更复杂的结构。 2. 调和映射与极小模型: 本书采用了现代复几何的观点,即通过极小模型纲领(Minimal Model Program, MMP)的思想来理解曲面结构。虽然MMP在更高维度更为复杂,但在曲面情况,其核心在于通过有理变换(Birationally Equivalent Maps)将复杂的曲面(如带有一条自交曲线的曲面)约化为极小曲面(Minimal Surfaces),即那些不含负自交曲线的曲面。 3. 极小曲面的完整分类: 书中完整复现了极小复曲面的分类结果: 有理曲面(Rational Surfaces): 可通过Blow-up操作从 $mathbb{P}^2$ 构造的曲面族。书中详述了Blow-up和Blow-down操作对拓扑不变量(如Betti数)的影响。 K3曲面: 如前所述,它们是极小曲面中典范丛平凡的一类。 超椭圆曲面(Enriques Surfaces): 它们是K3曲面在模空间中的“影子”,其二倍覆盖是K3曲面。 4. 椭圆曲面(Elliptic Surfaces): 对于非极小曲面,书中基于规范纤维丛(Canonical Fiber Bundles)的结构进行了深入分析,特别是对具有奇点的纤维(如I型、II型、III型、IV型纤维)的拓扑和几何性质的描述,这些奇点直接决定了曲面的全局结构。 第三部分:模空间与几何稳定性 在对曲面进行分类之后,本书转向了研究这些曲面族是如何“变化”和“形变”的,即模空间理论(Moduli Theory)。 1. 模空间的定义与初步性质: 书中介绍了复结构的模空间 $mathcal{M}_{X}$ 的定义,即参数化具有特定几何性质的复曲面族的集合。它探讨了模空间局部结构的完备性(Completeness)和紧致性(Compactness)问题。 2. 典范丛的生成性与稳定性: 这是连接代数几何与微分几何的关键点。书中详细讨论了Kodaira-Spencer 映射,用于研究复结构的形变。特别是对于K3曲面,书中探讨了Mukai向量以及Mordell-Weil群对这些模空间的描述。 3. 拓扑约束与几何特征的关联: 本书强调了拓扑不变量(如Chern类、Betti数)是如何严格约束复曲面可能具有的几何结构的。例如,通过对Hodge数的研究,可以精确排除某些拓扑类型的紧凑流形是否能承载复结构。 增订部分(第二版特色) 第二版在继承原版严谨性的基础上,特别增补了近二十年来复几何领域中与曲面相关的关键进展,包括: 极小模型纲领在曲面上的新视角: 结合MMP在三维中的发展,对曲面上的翻转(Flips)和翻转(Flipping)概念进行了更精确的二维解读,尤其是在处理奇点附近结构的平滑化方面。 拓扑场论与K3曲面: 引入了量子上同调理论与K3曲面模空间之间更直接的联系,特别是在弦理论背景下对某些模空间紧致化的现代讨论。 非阿贝尔向量丛的分类: 拓展了对 $mathbb{P}^2$ 和K3曲面上稳定向量丛的研究,特别是其Picard群的结构及其对曲面几何的约束。 --- 目标读者: 本书适合具有扎实的复分析、微分几何基础,并对代数几何有初步了解的数学专业研究生及研究人员。它要求读者具备处理抽象代数结构和复杂拓扑概念的能力。 本书价值: 《紧凑复曲面(第二版,增订版)》不仅是一部详尽的参考手册,更是一次深入复几何“心脏地带”的系统旅行。它清晰地展示了复曲面作为连接代数与几何的桥梁作用,是理解更高维度Calabi-Yau流形理论不可或缺的基石。