內容簡介
This book contains two contributions on closely related subjects: the theory of linear algebraic groups and invariant theory. The first part is written by T. A. Springer, a well-known expert in the first mentioned field. Hc presents a comprehensive survey, which contains numerous sketched proofs and he discusses the particular features of algebraic groups over special fields (finite, local, and global). The authors of part two-E. B. Vinbcrg and V. L. Popov-arc among the most active researchers in invariant theory. The last 20 years have bccn a period of vigorous development in this field duc to the influence of modern methods from algebraic geometry.
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目錄
Introduction
Historical Comments
Chapter 1.Linear Algebraic Groups over an Algebraically
1.Recollections from Algebraic Geometry
1.1.Affine Varieties
1.2.Morphisms
1.3.Some Topological Properties
1.4.Tangent Spaces
1.5.Properties of Morphisms
1.6.Non-Affine Varieties
2.Linear Algebraic Groups, Basic Definitions and Properties
2.1.The Definition of a Linear Algebraic Group
2.2.Some Basic Facts
2.3.G-Spaces
2.4.The Lie Algebra of an Algebraic Group
2.5.Quotients
3.Structural Properties of Linear Algebraic Groups
3.1.Jordan Decomposition and Related Results
3.2.Diagonalizable Groups and Tori
3.3.One-Dimensional Connected Groups
3.4.Connected Solvable Groups
3.5.Parabolic Subgroups and Borel Subgroups
3.6.Radicals, Semi-simple and Reductive Groups
4.Reductive Groups
4.1.Groups of Rank One
4.2.The Root Datum and the Root System
4.3.Basic Properties of Reductive Groups
4.4.Existence and Uniqueness Theorems for Reductive Groups
4.5.Classification of Quasi-simple Linear Algebraic Groups
4.6.Representation Theory
Chapter 2.Linear Algebraic Groups over Arbitrary Ground Fields
1.Recollections from Algebraic Geometry
1.1.F-Structures on Affine Varieties
1.2.F-Structures on Arbitrary Varieties
1.3.Forms
1.4.Restriction of the Ground Field
2.F-Groups, Basic Properties
2.1.Generalities About F-Groups
2.2.Quotients
2.3.Forms
2.4.Restriction of the Ground Field
3.Tori
3.1.F-Tori
3.2.F-Tori in F-Groups
3.3.Split Tori in F-Groups
4.Solvable Groups
4.1.Solvable Groups
4.2.Sections
4.3.Elementary Unipotent Groups
4.4.Properties of Split Solvable Groups
4.5.Basic Results About Solvable F-Groups
5.Reductive Groups
5.1.Split Reductive Groups
5.2.Parabolic Subgroups
5.3.The Small Root System
5.4.The Groups G(F)
5.5.The Spherical Tits Building of a Reductive F-Group
6.Classification of Reductive F-Groups
6.1.Isomorphism Theorem
6.2.Existence
6.3.Representation Theory of F-Groups
Chapter 3.Special Fields
1.Lie Algebras of Algebraic Groups in Characteristic Zero
1.1.Algebraic Subalgebras
2.Algebraic Groups and Lie Groups
2.1.Locally Compact Fields
2.2.Real Lie Groups
3.Linear Algebraic Groups over Finite Fields
3.1.Lang's Theorem and its Consequences
3.2.Finite Groups of Lie Type
3.3.Representations of Finite Groups of Lie Type
4.Linear Algebraic Groups over Fields with a Valuation
4.1.The Apartment and Affine Dynkin Diagram
4.2.The Affine Building
4.3.Tits System, Decompositions
4.4.Local Fields
5.Global Fields
5.1.Adele Groups
5.2.Reduction Theory
5.3.Finiteness Results
5.4.Galois Cohomology
References
前言/序言
《國外數學名著係列45(續一 影印版) 代數幾何4:綫性代數群,不變量理論》圖書簡介 本捲是享譽世界的《國外數學名著係列》中的重要一冊,聚焦於現代代數幾何領域中至關重要的兩大支柱:綫性代數群與不變量理論。本書是該係列中對這些復雜主題進行係統而深入探討的經典之作,特彆適閤已具備紮實代數基礎,希望深入研究現代幾何與錶示論交叉領域的讀者。 第一部分:綫性代數群的深度剖析 本書首先將讀者引入綫性代數群的宏偉框架。綫性代數群是代數群在矩陣群上的具體體現,它們是連接代數幾何、李代數理論和錶示論的橋梁。 1. 基礎概念與結構 內容詳盡地介紹瞭綫性代數群的定義、基本性質及其在一般域(包括特徵為零和正特徵)上的構造。重點闡述瞭代數群的結構理論,例如如何分解一個綫性代數群為一個連通單連通覆蓋與一個基本群的商。 2. 連通群與李代數的關係 本書的核心之一在於揭示綫性代數群的幾何結構與其對應的李代數之間的深刻聯係。詳細討論瞭指數映射的作用,以及如何通過李代數的結構(如根係、Cartan子代數)來完全理解對應代數群的局部結構和連通群的性質。對於特徵零的情況,讀者將學習到如何利用經典理論(如Weyl理論的初步概念)來分析這些群的錶示。 3. 結構定理與分類 對於半單群(Semisimple Groups),本書提供瞭清晰的分類概述,盡管不直接涉及完整的分類理論,但會側重於經典群(如一般綫性群 $GL_n$、特殊綫性群 $SL_n$、正交群 $O_n$、辛群 $Sp_{2n}$)的子群結構和商結構。特彆關注瞭Borel子群、托列爾子群(Torelli Subgroups)的定義及其在分解綫性代數群結構中的作用。讀者將深入理解根係理論在這些群的結構分解中的決定性作用。 4. 齊性空間與縴維叢 綫性代數群在齊性空間(Quotient Spaces)上的作用是幾何研究的關鍵。本書探討瞭綫性代數群如何作用於其李代數(伴隨錶示)或特定的嚮量空間,由此産生的齊性空間,以及這些空間上嚮量叢和主縴維叢的構造。這為後續理解旗流形(Flag Varieties)打下瞭堅實的代數幾何基礎。 第二部分:不變量理論的經典與現代交匯 不變量理論,即研究在某一變換群作用下保持不變的函數或幾何對象的理論,是連接代數、幾何和錶示論的另一重要領域。本書對這一領域的處理是全麵且具有高度幾何視角的。 1. 經典不變量理論的迴顧與提升 本書首先迴顧瞭經典不變量理論(如二元齊次多項式的Hessian不變量等),但立即將其提升到現代代數幾何的語境中。強調瞭基環(Base Ring)的選取和特徵對理論的影響。 2. 綫性群作用下的不變量環 核心內容集中於研究綫性代數群作用下多項式環上的不變量環 $mathbb{K}[V]^G$ 的代數結構。重點分析瞭經典群(如 $GL_n$)作用下的不變量環的生成元、關係式以及其模化性質。 3. 模化與基定理 讀者將詳細學習經典的Hilbert-Noether定理在不變量理論中的應用,以及Reynolds算子在構造不變式方麵的作用。對於有限群作用,將深入探討諸如Molien函數等工具,用於計算不變量環的維度和生成元個數。 4. Weyl群與錶示論的結閤 不變量理論與錶示論的交集是本書的亮點之一。討論瞭Weyl群(作為特定類型的Weyl群或 Coxeter群)在理解半單群的錶示理論中的作用,以及如何在不變量理論的背景下解釋和應用這些結構。特彆是對於半單李代數/群,其有限維錶示的分解理論與不變量的構造之間存在深刻的對偶性,本書對此進行瞭細緻的梳理。 5. Cartan子代數與根空間分解 為深入理解不變量理論,本書迴歸到Cartan子代數和根空間分解。解釋瞭如何利用這些結構來識彆不變式的特徵,特彆是在特徵為零的半單群作用下,如何通過權空間分解來識彆不變式。 目標讀者與價值 本書不僅是對代數幾何基礎概念的簡單復述,而是深入探討瞭代數幾何、群論和錶示論如何通過綫性代數群這一核心對象緊密結閤的範例。它為研究生和研究人員提供瞭一個深入理解現代代數幾何中結構理論的堅實基礎,特彆是對於那些未來計劃研究模空間、奇點理論或更高維代數群結構的學者,本書提供瞭不可或缺的理論工具和深刻的洞察力。 本書的影印版保持瞭原著的權威性和嚴謹性,是學習這一領域經典理論的寶貴資源。它要求讀者具備紮實的交換代數和初步的代數幾何知識,方能充分領略其內容的深度與廣度。