В математике гипотеза Зильбера–Пинка является далеко идущим обобщением многих известных диофантовых гипотез и утверждений, таких как гипотезы Андре–Оорта , Манина–Мамфорда и Морделла–Лэнга . Для алгебраических торов и полуабелевых многообразий она была предложена Борисом Зильбером [1] и независимо Энрико Бомбьери , Дэвидом Массером , Умберто Дзанньером [2] в начале 2000-х годов. Для полуабелевых многообразий гипотеза влечет гипотезы Морделла–Лэнга и Манина–Мамфорда. Ричард Пинк предложил (опять же независимо) более общую гипотезу для многообразий Шимуры , которая также влечет гипотезу Андре–Оорта. [3] В случае алгебраических торов Зильбер назвал ее гипотезой о пересечении с торами (CIT) . Общая версия теперь известна как гипотеза Зильбера–Пинка. Она грубо утверждает, что нетипичные или маловероятные пересечения алгебраического многообразия с некоторыми специальными многообразиями объясняются конечным числом специальных многообразий.
Пересечение двух алгебраических многообразий называется нетипичным , если его размерность больше ожидаемой. Точнее, если три многообразия , компонент пересечения называется нетипичным в , если . Поскольку ожидаемая размерность равна , нетипичные пересечения являются «нетипично большими» и не ожидаются. Когда , многообразия и не ожидаются для пересечения вообще, поэтому, когда они это делают, пересечение называется маловероятным . Например, если в трехмерном пространстве пересекаются две прямые, то это маловероятное пересечение, поскольку две случайно выбранные прямые почти никогда не пересекутся.
Специальные многообразия многообразия Шимуры — это некоторые арифметически определенные подмногообразия. Они являются более многомерными версиями специальных точек . Например, в полуабелевых многообразиях специальные точки являются точками кручения, а специальные многообразия являются трансляциями неприводимых алгебраических подгрупп точками кручения. В модулярной постановке специальные точки являются сингулярными модулями , а специальные многообразия являются неприводимыми компонентами многообразий, определяемых модулярными уравнениями .
Для смешанного многообразия Шимуры и подмногообразия нетипичное подмногообразие является нетипичным компонентом пересечения , где — особое подмногообразие.
Пусть будет смешанным многообразием Шимуры или полуабелевым многообразием, определенным над , и пусть будет подмногообразием. Тогда содержит только конечное число максимальных нетипичных подмногообразий. [4]
Абелевы и модулярные версии гипотезы Зильбера–Пинка являются частными случаями гипотезы для многообразий Шимуры, тогда как в общем случае полуабелев случай не является таковым. Однако специальные подмногообразия полуабелевых многообразий и многообразий Шимуры имеют много общих формальных свойств, что делает одну и ту же формулировку справедливой в обоих случаях.
Хотя гипотеза Зильбера–Пинка остается широко открытой, было доказано множество ее частных случаев и слабых версий.
Если многообразие содержит специальное многообразие , то по определению является нетипичным подмногообразием . Следовательно, гипотеза Зильбера–Пинка подразумевает, что содержит только конечное число максимальных специальных подмногообразий. Это гипотеза Манина–Мамфорда в полуабелевой постановке и гипотеза Андре–Оорта в постановке Шимуры. Обе теперь являются теоремами; первая известна уже несколько десятилетий, [5] тогда как вторая была доказана в полной общности только недавно. [6]
Многие частичные результаты были доказаны на основе гипотезы Зильбера–Пинка. [7] [8] [9] Примером в модулярной постановке является результат, что любое многообразие содержит только конечное число максимальных сильно атипичных подмногообразий, где сильно атипичное подмногообразие является атипичным подмногообразием без постоянной координаты. [10] [11]