Seminario Nacional de Geometría Algebraica

Xavier Gómez-Mont, CIMAT-Gto.

Resumen: Iniciamos con un problema geométrico que es asociarle a un campo de vectores polinomial (u holomorfo) en n+1 variables complejas tangente a una hipersuperficie definida por f=0, todo con singularidades aisladas, un número que mide el "orden" de anulamiento del campo de vectores, que generaliza el índice de Poincaré-Hopf y que se denomina el índice GSV, por GomezMont-Seade-Verjovsky. Este número se define topológicamente al regenerar la singularidad f=0 a f=t y "transportar" el campo de vectores, ponerlo en posición general y contar a la Poincaré-Hopf. El número está bien definido, pero no da para calcularse explícitamente (claramente).

Ahora, algebraicamente construimos un "complejo" al contraer formas diferenciales con el campo de vectores, calculamos la dimensión de los grupos de homología del complejo y hacemos la suma alternada de estas dimensiones (la característica de Euler del complejo, a la Riemann-Roch-Hirzebruch). Este número viene expresado como la suma de n+1 números (por cada grupo de homología) y se denomina el índice homológico. Afortunadamente el índice GSV y el homológico coinciden y por los tanto da un método algebraico para calcular el índice GSV (topológico).

Haciendo un poco más de álgebra homológica (un bicomplejo formado por resoluciones libres de los módulos de diferenciales) y calculando la sucesión espectral, prueba uno que, afortunadamente, excepto en los 2 extremos, todos los grupos de homología tienen la misma dimensión, los pares de hecho son isomorfos e igualmente los impares y son duales. Esto simplifica enormemente la fórmula. Por supuesto esto nos enfrenta a ¿qué miden geométricamente estos grupos de homología y por qué son isomorfos o duales? No sé la respuesta.

Si ahora trabajamos sobre los números reales, resulta que la dimensión de espacios vectoriales no es suficiente, sino que hay que considerar unas formas bilineales no-degeneradas en los espacios vectoriales y considerar la signatura de estas formas bilineales. En el caso que la dimensión n es impar, los 2 índices coinciden y tenemos una respuesta para este caso. En el caso que la dimensión n es par, entonces la diferencia de los 2 índices es un número que solo depende de la función f, no del campo de vectores X. Este número se expresa como la suma alternada de signaturas de formas bilineales que solo dependen de f. Esto también nos da la fórmula buscada. Pero, ¿cuál es el contenido geométrico de estas formas bilineales? Estamos intrigadamente indagando. Esto nos ha llevado a introducir las filtraciones en la homología dada por la Teoría de Estructuras de Hodge Mixtas y las "polarizaciones" inducidas...

Esta línea de investigación la he desarrollado conjuntamente con Seade, Verjovsky, Bonatti, Mardesic, Giraldo, Alanís, de la Rosa, González Villa, Artal, Portilla, Otto Romero y Oziel Gómez Martínez. 

https://www.matem.unam.mx/~lozano/eseminar.html