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Lexikon der Mathematik: Modifikation

wichtiger Begriff in der Theorie der komplexen Mannigfaltigkeiten, der u. a. dazu verwendet werden kann, Übergänge zwischen verschiedenen Abschlüssen des ℂn zu beschreiben.

X und Y seien zusammenhängende n-dimensionale komplexe Mannigfaltigkeiten, MX und NY seien echte abgeschlossene Teilmengen, π : XMYN sei eine biholomorhe Abbildung. Dann heißt (X, M, π, N, Y) eine Modifikation.

Beispielsweise ist \(({{\rm{{\mathbb{P}}}}}^{n},\,{{\rm{{\mathbb{P}}}}}^{n-1},\,i{d}_{{{\mathbb{C}}}^{n}},\,{\bar{{\rm{{\mathbb{C}}}}}}^{n}\,-\,{{\rm{{\mathbb{C}}}}}^{n},\,{\bar{{\rm{{\mathbb{C}}}}}}^{n})\) eine Modifikation.

Ist φ : XY eine holomorphe Abbildung zwischen zusammenhängenden komplexen Mannigfaltigkeiten, dim X = n und dim Y = m, dann heißt \begin{eqnarray}E(\varphi )\,\,:=\{x\,\in \,X\,:\,{\text{dim}}_{x}({\varphi }^{-1}(\varphi (x)))\,\gt \,n\,-\,m\}\end{eqnarray} die Entartungsmenge (exzeptionelle Menge) von φ. Ist dim X = dim Y, so ist, wie sich zeigen läßt, E (φ) ={xX : x ist nicht isolierter Punkt von φ−1 (φ (x))}.

Es gelten die beiden folgenden Sätze:

Ist φ : XY eine holomorphe Abbildung zwischen zusammenhängenden komplexen Mannigfaltigkeiten, so ist E (φ) eine analytische Teilmenge von X.

Projektionssatz: Ist φ : XY eine eigentliche holomorphe Abbildung zwischen komplexen Mannigfaltigkeiten und MX eine analytische Teilmenge, so ist auch φ (M) ⊂ Y analytisch.

Eine Modifikation (X, M, π, N, Y) heißt eigentlich, wenn sich π zu einer eigentlichen holomorphen Abbildung \(\hat{\pi }\,\,:\,X\,\to \,Y\) so fortsetzen läßt, daß \(M\,=\,E(\hat{\pi })\) ist.

Ist (X, M, π, N, Y) eine eigentliche Modifikation, \(\hat{\pi }\,\,:\,X\,\to \,Y\)eine Fortsetzung im obigen Sinne, dann sind M und N analytische Mengen, und es gilt \(\hat{\pi }(M)\,=\,N\)

Der wichtigste Spezialfall einer eigentlichen Modifikation ist der Hopfsche σ-Prozeß:

Sei G ⊂ ℂnein Gebiet mit 0 ∈ G, \(\pi \,:\,{{\rm{{\mathbb{C}}}}}^{n}\,-\,\{0\}\,\to \,{{\rm{{\mathbb{P}}}}}^{n-1}\)die natürliche Projektion. Dann ist\begin{eqnarray}X\,:=\,\{(\zeta,x)\,\in \,(G\,-\,\{0\})\,\times \,{{\rm{{\mathbb{P}}}}}^{n-1}\,:\,x\,=\,\pi (\zeta )\}\,\cup \,(\{0\}\,\times \,{{\rm{{\mathbb{P}}}}}^{n-1})\end{eqnarray}eine singularitätenfreie analytische Menge der Ko-dimension (n − 1) in G × ℙn−1, also eine n-dimensionale komplexe Mannigfaltigkeit. Sei φ : XG die von der Produktprojektion pr1 : G × ℙn−1G induzierte holomorphe Abbildung, ψ := φ | (X − ({0} × ℙn-1)) Dann ist\begin{eqnarray}(X,\,\{0\}\,\times \,{{\rm{{\mathbb{P}}}}}^{n-1},\,\psi,\,\{0\},\,G)\end{eqnarray}eine eigentliche Modifikation, die man als den σ-Prozeß bezeichnet.

Anschaulich kann man den ℙn−1 als Menge aller Richtungen im ℂn auffassen. Beim σ-Prozeß werden diese Richtungen im folgenden Sinne auseinandergezogen: Nähert man sich in G − {0} aus der Richtung x0 ∈ ℙn−1 dem Nullpunkt, etwa auf einem Weg w, so nähert man sich auf dem hochgelifteten Weg ψ−1w in X−ℙn−1 gerade dem Punkt (0, x0).

Der σ-Prozeß ist invariant gegenüber biholomorphen Abbildungen, er läßt sich daher auch auf komplexen Mannigfaltigkeiten durchführen.

  • Die Autoren
- Prof. Dr. Guido Walz

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