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解法:对称幂的潜在自守性证明萨托–泰特猜想(2011年)

第 7/8 步:回到Q\mathbb{Q}:塞尔所需的解析性质
通俗地说

知道 SymnE\mathrm{Sym}^n E 在移到更大的数域 FF 之后变得自守,并不完全等同于知道它在 Q\mathbb{Q} 本身上就有良好的解析行为——但一个标准的记账式技巧,通过比较 FF 上与 Q\mathbb{Q} 上、经由所有中间域的 LL 函数,能把这种良好行为向下转移。

一旦完成这种下降,每个对称幂 LL 函数 L(SymnE,s)L(\mathrm{Sym}^n E, s) 就被证明恰好具有第2步塞尔判据所要求的全纯延拓与在 Re(s)=1\mathrm{Re}(s) = 1 上不为零的性质。

L(SymnE,s) holomorphic and≠0 on Re(s)=1, for every n≥1L(\mathrm{Sym}^n E, s) \text{ holomorphic and} \ne 0 \text{ on } \mathrm{Re}(s) = 1, \ \text{for every } n \ge 1
详细分析

由第6步,对每条非 CM 曲线 E/QE/\mathbb{Q} 和每个 n≥1n \ge 1,SymnE\mathrm{Sym}^n E 限制在某个全实域 FF 上是自守的,因此 FF 上的 L(SymnE,s)L(\mathrm{Sym}^n E, s) 享有第3步一般自守理论所保证的全纯延拓与在 Re(s)=1\mathrm{Re}(s) = 1 上不为零。

一个标准论证(自守诱导,或比较 Q\mathbb{Q} 与 FF 之间域塔的戴德金 zeta 函数的阿廷型分解)表明,Q\mathbb{Q} 上的 LL 函数在适当意义下整除 FF 上的那个——再利用商本身也是一族在 Re(s)=1\mathrm{Re}(s) = 1 上已知不为零的自守 LL 函数之积——同样的全纯延拓与不消失就下降到了 Q\mathbb{Q} 本身上的 L(SymnE,s)L(\mathrm{Sym}^n E, s),对每个 n≥1n \ge 1 都成立。

这恰好就是塞尔判据(第2步)所要求的解析假设,如今已经对每条非 CM 椭圆曲线 E/QE/\mathbb{Q} 无条件建立。

本步骤中的术语
自守诱导
朗兰兹纲领中的一种标准技术,用于在一个域 FF 与其包含的(或作为其子域的)更小的域之间转移自守 LL 函数,这里用来把 L(SymnE,s)L(\mathrm{Sym}^n E, s) 的解析性质从 FF 转移回 Q\mathbb{Q}。
本步骤用到的知识