V34 - Arithmetische Topologie II - Material

Vorlesung: 

Arithmetische Topologie II
von Prof. Dr. Stephan Klaus
Fachbereich Mathematik, Universität Mainz, Sommersemester 2018

Inhaltsverzeichnis der Vorlesung:

     12. Weilsche Vermutungen
     13. Etale Kohomologie nach Grothendieck
     14. Etale Fundamentalgruppe nach Grothendieck
     15. Fundamentalgruppe von Knoten und Verschlingungen
     16. Primzahlen als arithmetische Knoten

Stichworte zum Stoff der Vorlesung:

12. Weilsche Vermutungen

  • Riemannsche Zeta-Funktion
  • Euler-Produkt und weitere Eigenschaften
  • Riemannsche Vermutung
  • Zeta-Funktion ZV für Varietäten V über endlichen Körpern
  • Beispiel: Projektive Gerade
  • Weilsche Vermutungen:
    (1) Rationalität
    (2) Funktionalgleichung und Poincaré-Dualität
    (3) Riemannsche Vermutung für ZV
    (4) Betti-Zahlen
  • Beweise durch Grothendieck, Deligne und Dwork
  • Hypothese: Weilsche Kohomologie-Theorie
  • Lefschetz-Spurformel
  • Beweis der Weilschen Vermutungen (1), (2) und (3)

13. Etale Kohomologie nach Grothendieck

  • Garben und Cech-Kohomologie
  • Grothendieck-Topologie
  • Etale Morphismen von Schemata
  • Eigenschaften
  • Etale Überlagerungen
  • Etale Topologie
  • Etale Kohomologie ist eine Weilsche Kohomologie-Theorie

14. Etale Fundamentalgruppe nach Grothendieck

  • Galois-Theorie
  • Galois-Kohomologie
  • Unendliche Galois-Erweiterungen
  • Krull-Topologie
  • Trennungsaxiome und total unzusammenhängende Räume
  • Beispiel: p-adische Zahlen
  • Residuell endliche Gruppen
  • Gerichtete Mengen und profinite Gruppen
  • Profinite Vervollständigung
  • Eigenschaften und Beispiele
  • Etale Fundamentalgruppe
  • Eigenschaften
  • Beispiele: Z und Z/p

15. Fundamentalgruppe von Knoten und Verschlingungen

  • Hurewicz-Theorem
  • Seifert-VanKampen-Theorem
  • Fundamentalgruppe mit Generatoren und Relationen
  • Wirtingerdarstellung
  • Beispiele
  • Bemerkung zur Klassifikation von Knoten

16. Primzahlen als arithmetische Knoten

  • Etale Topologie von Z/p
  • Etale Topologie von Z
  • Projektion Z → Z/p entspricht Knoten S1 → S3
  • Arithmetisches Knotenkomplement
  • Arithmetische Wirtinger-Darstellung
  • Legendre-Symbole als Verschlingungszahlen zweier Knoten
  • Beispiele
  • Ausblick in weitere Themen