Thesis (MSc)--University of Stellenbosch, 2005. / Bibliography. Also available via the Internet.

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Thesis (Ph. D.)--University of Chicago, Department of Mathematics, August 2003. / Includes bibliographical references. Also available on the Internet.

The first goal of this Thesis is to contribute to the study of principally polarized abelian varieties (ppav), especially to the Schottky and the Torelli problems. Ppav admit a duality theory analogous to that of projective spaces, where the role played by hyperplanes in projective spaces is played by divisors representing the principal polarization. Thus, given a subvariety Y of a ppav, we can define its thetadual T(Y) as the set of divisors representing the principal polarization that contain this subvariety. This set admits a natural schematic structure (as defined by Pareschi and Popa). Jacobian and Prym varieties are classical examples of ppav constructed from curves. Besides, they are interesting because some properties of the curves involved in their construction are reflected in their geometry or in the geometry of some special subvarieties. For example, in the case of Jacobians we have the BrillNoether loci Wd ( W1 corresponds to the AbelJacobi curve) and in the case of Pryms we have the AbelPrym curve C. In chapter III, we study the schematic structure of the thetadual of the BrillNoether loci Wd and the AbelPrym curve. In the first case, we obtain with different methods, the result of Pareschi and Popa T(Wd)= Wgd1. In the case of the AbelPrym curve C, we get that T(C)=V², where V² is the second PrymBrillNoether locus with the schematic structure defined by Welters. Pareschi and Popa have proved a result for ppavs analogous to the Castelnuovo Lemma for projective spaces. That is, if (A,Θ) is a ppav of dimension g, then g+2 distinct points in general position with respect to Θ, but in special position with respect to 2Θ, have to be contained in a curve of minimal degree in A, i.e. an AbelJacobi curve. In particular, they obtain a Schottky result because A has to be a Jacobian variety and a Torelli result, because the curve is the intersection of all the divisors in |2Θ| that contain the g+2 points. In chapter IV, as Eisenbud and Harris have done in the projective Castelnuovo Lemma, we extend this result to possibly nonreduced finite schemes. The second goal of this thesis is the study of varieties of general type. Almost by definition, pluricanonical maps are the essential tool to study them. One of the main problems in this area is to find geometric or numerical conditions to guarantee that the mth pluricanonical map (for low m) induces a birational equivalence with its image. The classification of surfaces whose bicanonical map is nonbirational has attracted considerable interest among algebraic geometers. In chapter V, we give a sufficient numerical condition for the birationality of the bicanonical map of irregular varieties of arbitrary dimension. We also prove that, if X is a primitive variety, then it only admits very special fibrations to other irregular varieties. For primitive varieties we get that the following are equivalent: X is birational to a divisor Θ in an indecomposable ppav, the irregularity q(X) > dim X and the bicanonical map is nonbirational. When X is a primitive variety of general type and q(X) = dim X we prove, under certain conditions over the Stein factorization of the Albanese map, that the only possibility for the bicanonical map being nonbirational is that X is a double cover branched along a divisor in |2Θ|. These results extend to arbitrary dimension, wellknown theorems in the case of surfaces and curves. / El primer objectiu d'aquesta tesi és contribuir a l'estudi de les varietats abelianes principalment polaritzades (vapp), especialment als problemes de Schottky i Torelli. Les vapp admeten una teoria de dualitat anàloga a la dualitat dels espais projectius, on el paper que juguen els hiperplans de l'espai projectiu és substituït pels divisors que representen la polarització principal. Així doncs, donada una subvarietat Y d'una vapp, podem definir el seu thetadual T(Y) com el conjunt dels divisors que representen la polarització principal i contenen aquesta subvarietat. Aquest conjunt admet una estructura esquemàtica natural (tal i com la defineixen Pareschi i Popa). Les varietats Jacobianes i de Prym són exemples clàssics de vapp construïdes a partir de corbes. A més, són interessants perquè certes propietats de les corbes involucrades es veuen reflectides en elles o en algunes subvarietats especials. Per exemple, en el cas de les Jacobianes tenim els llocs de BrillNoether Wd ( W1 correspon a la corba d'AbelJacobi) i en el cas de les Pryms tenim la corba d'AbelPrym C. Al capítol III de la tesi s'estudia l'estructura esquemàtica del thetadual dels llocs de BrillNoether Wd i de la corba d'AbelPrym. En el primer cas, es reobté amb uns altres mètodes, el resultat de Pareschi i Popa T(Wd)= Wgd1. En el cas de la corba d'AbelPrym C, s'obté que T(C)=V², onV² és el segon lloc de PrymBrillNoether amb l'estructura esquemàtica definida per Welters. Pareschi i Popa han demostrat un resultat anàleg per les vapp al Lemma de Castelnuovo pels espais projectius. És a dir, si (A,Θ) és una vapp de dimensió g, aleshores g+2 punts en posició general respecte Θ, però en posició especial respecte 2Θ, han d'estar continguts en una corba de grau minimal a A, i.e. una corba d'AbelJacobi. En particular, s'obté un resultat de Schottky ja que A ha de ser una Jacobiana i un resultat de Torelli, ja que la corba és la intersecció de tots els divisors de |2Θ| que contenen els g+2 punts. Al capítol IV, tal i com Eisenbud i Harris van fer en el cas projectiu, s'estén aquest resultat a esquemes finits possiblement no reduïts. El segon objectiu d'aquesta tesi és contribuir a l'estudi de les varietats de tipus general. Pràcticament per definició, les aplicacions pluricanòniques són essencials pel seu estudi. Un dels problemes principals de l'àrea és donar condicions geomètriques o numèriques per assegurar que la mèsima aplicació pluricanònica (per m baix) indueix una equivalència biracional amb la imatge. La classificació de les superfícies que tenen l'aplicació bicanònica no biracional ha atret l'atenció de molts geòmetres algebraics. Al capítol V, es dóna un criteri numèric suficient per assegurar la biracionalitat de l'aplicació bicanònica de les varietats irregulars de dimensió arbitrària. També es demostra que si X és una varietat primitiva, aleshores només admet fibracions molt especials a altres varietats irregulars. Per aquestes varietats s'obté que és equivalent que X sigui biracional a un divisor Θ en una vapp indescomponible, a què la irregularitat q(X) > dim X i l'aplicació bicanònica sigui no biracional. Quan X és una varietat primitiva de tipus general i q(X) = dim X es demostra sota certes condicions de la descomposició de Stein del morfisme d'Albanese, que l'única possibilitat per tal que l'aplicació bicanònica sigui no biracional és que X sigui un recobriment doble sobre una vapp ramificat al llarg d'un divisor a |2Θ|. Aquest resultats estenen a dimensió arbitrària, teoremes ben coneguts en el cas de superfícies i corbes.

Thesis (MSc (Mathematics))--University of Stellenbosch, 2005. / The aim of this thesis is to study the unital subrings contained in associative algebras arising as the endomorphism algebras of hyperelliptic Jacobians over finite fields. In the first part we study associative algebras with special emphasis on maximal orders. In the second part we introduce the theory of abelian varieties over finite fields and study the ideal structures of their endomorphism rings. Finally we specialize to hyperelliptic Jacobians and study their endomorphism rings.

Orientador: Marcos Benevuto Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-08T04:40:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frejlich_Pedro_M.pdf: 852390 bytes, checksum: bcde0cd89c0bcfe3b2515b5cfe48e528 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Construímos a transformada de Nahm de um fibrado de Higgs estável de grau nulo sobre uma superfície de Riemann de gênero pelo menos 2. Para tanto, empregamos a Teoria do Índice de Atiyah-Singer e um vanishing theorem que segue da hipótese de estabilidade do fibrado. O principal resultado é que o fibrado transformado é hiperholomorfo e sem fatores planos. Desse modo não só recuperamos os resultados algébricos de [7] e os de [12] para o cos q = 0 como também provamos uma descrição mais detalhada da estrutura geométrica da transformada ¿ o que, aliada às técnicas de [10] sugere que ela possa ser invertida. Palavras-chave: Superfícies de Riemann, Fibrados Estáveis, Teoria do Índice, Transformada de Nahm, Transformada de Fourier-Mukai, Variedades Hiper-Kähler, Variedades Abelianas, Conexões Hiperholomorfas / Abstract: We construct the Nahm transform of a stable, degree-zero Higgs bundle on a Riemann surface of genus at least 2. Atiyah-Singer¿s index theorem is the basic tool employed, along with a vanishing theorem which is due to the stability hypothesis. Our main result is that the transformed bundle is hyperholomorphic and without flat factors. This not only recovers the algebraic results of [7] and that of [12] for the cos q = 0, but also provides a more detailed description of the geometric structure of the transformed bundle. Such results suggest that this Nahm transform can be inverted, cf. [10]. Key-words:Riemann surfaces, Stable bundles, Index Theory, Nahm Transform, Fourier-Mukai Transform, Hyperk¨ahler manifolds, Abelian varieties, Hyperholomorphic connections / Mestrado / Geometria Diferencial/Geometria algebrica / Mestre em Matemática

Orientador: Marcos Benevenuto Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-24T02:07:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castilho_TiagoNunes_D.pdf: 20018125 bytes, checksum: 181cd44948098969af37059c2215917a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Esta tese trata de variedades de Prym e de semigrupos de Weierstrass, ambos no contexto de recobrimentos duplos de curvas ramificados. A partir da descrição da variedade de Prym em termos de um conjunto de fibrações lineares do recobrimento, estuda-se a dualidade entre o lugar onde a aplicação de Gauss sobre o divisor Prym-Theta se degenera e o divisor de ramos do recobrimento duplo, em que provarse uma relação entre as fibras da aplicação de Gauss e os semigrupos de Weierstrass das ramificações do recobrimento / Abstract: ln this thesis we present results about Prym varieties and Weierstrass semigroups, both in the context of ramified double covers of curves. From the description of the Prym variety by a set of linear fibrations, we study the duality between the place where the Gauss map on the Prym-Theta divisor degenerates and the branch divisor of the double covering, in which we prove a relation between the fibers of the Gauss map and the Weierstrass semigroups of branched points of the double covering / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

Les polynômes modulaires sont utilisés dans le calcul de graphes d’isogénies, le calcul des polynômes de classes ou le comptage du nombre de points d’une courbe elliptique, et sont donc fondamentaux pour la cryptographie basée sur les courbes elliptiques. Des polynômes analogues sur les surfaces abéliennes principalement polarisées ont été introduits par Régis Dupont en 2006, qui a également proposé un algorithme pour les calculer, et des résultats théoriques sur ces polynômes ont été donnés dans un article de Bröker–Lauter, en 2009. Mais les polynômes sont très gros et ils n’ont pu être calculés que pour l’exemple minimal p = 2. Dans cette thèse, nous poursuivons les travaux de Dupont et Bröker–Lauter en permettant de calculer des polynômes modulaires pour des invariants basés sur les thêta constantes, avec lesquels nous avons pu calculer les polynômes jusqu’à p = 7, tout en démontrant des propriétés de ces polynômes. Mais des exemples plus grands ne semblent pas envisageables. Ainsi, nous proposons une nouvelle définition des polynômes modulaires dans laquelle l’on se restreint aux surfaces abéliennes principalement polarisées qui ont multiplication réelle par l’ordre maximal d’un corps quadratique réel afin d’obtenir des polynômes plus petits. Nous présentons alors de nombreux exemples de polynômes et des résultats théoriques. / Modular polynomials on elliptic curves are a fundamental tool used for the computation of graph of isogenies, class polynomials or for point counting. Thus, they are fundamental for the elliptic curve cryptography. A generalization of these polynomials for principally polarized abelian surfaces has been introduced by Régis Dupont in 2006, who has also described an algorithm to compute them, while theoretical results can been found in an article of Bröker– Lauter of 2009. But these polynomials being really big, they have been computed only in the minimal case p = 2. In this thesis, we continue the work of Dupont and Bröker–Lauter by defining and giving theoretical results on modular polynomials with new invariants, based on theta constants. Using these invariants, we have been able to compute the polynomials until p = 7 but bigger examples look intractable. Thus we define a new kind of modular polynomials where we restrict on the surfaces having real multiplication by the maximal order of a real quadratic field. We present many examples and theoretical results.

Soient $K$ un corps de nombres et $A$ une variété abélienne sur $K$ dont nous notons $g$ la dimension. Pour tout premier $ell$, le module de Tate $ell$-adique de $A$ nous fournit une représentation $ell$-adique du groupe de Galois absolu de $K$, et c'est à l'image de ces représentations galoisiennes que l'on s'intéresse dans cette thèse.Pour de nombreuses classes de variétés abéliennes on possède une description de ces images à une erreur finie près : le premier but de ce travail est de quantifier explicitement cette erreur dans plusieurs cas différents. On parvient à résoudre complètement le problème pour une courbe elliptique sans multiplication complexe, ou plus généralement pour un produit de telles courbes elliptiques, et pour toute variété abélienne géométriquement simple admettant multiplication complexe. Pour d'autres classes de variétés abéliennes $A/K$ on obtient seulement une description de l'image de Galois pour tout premier $ell$ plus grand qu'une certaine borne (que l'on calcule explicitement, et qui est polynomiale en le degré de $K$ et en la hauteur de Faltings de $A$) : nous prouvons de tels résultats pour toute surface abélienne semistable et géométriquement simple et pour les variétés dites "de type $operatorname{GL}_2$''. On montre également un résultat semblable, mais un peu affaibli, pour de nombreuses variétés abéliennes de dimension impaire dont l'anneau des endomorphismes est réduit à $mathbb{Z}$.On s'intéresse ensuite à l'action de Galois sur des variétés abéliennes non simples, et on donne des conditions suffisantes pour que les représentations galoisiennes qui leur sont associées se décomposent elles-mêmes en produit. Finalement on étudie l'intersection entre les extensions cyclotomiques d'un corps de nombres $K$ et les corps engendrés par les points de torsion d'une variété abélienne sur $K$, et on établit des propriétés d'uniformité des degrés de ces intersections. / Let $K$ be a number field and $A$ be a $g$-dimensional abelian variety over $K$. For every prime $ell$, the $ell$-adic Tate module of $A$ gives rise to an $ell$-adic representation of the absolute Galois group of $K$; in this thesis we set out to study the images of the Galois representations arising in this way.For various classes of abelian varieties a description of these images is known up to finite error, and the first aim of this work is to explicitly quantify this error for a number of different cases. We provide a complete solution for the case of elliptic curves without complex multiplication (and more generally for products thereof) and for geometrically simple abelian varieties of CM type. For other classes of abelian varieties we can only describe the Galois image when the prime $ell$ is above a certain bound (which we compute explicitly in terms of $A$, and which is polynomial in $[K:mathbb{Q}]$ and in the Faltings height of $A$): we obtain such results for geometrically simple, semistable abelian surfaces and for "$operatorname{GL}_2$-type" varieties. We also prove similar (but slightly weaker) results for many abelian varieties of odd dimension with trivial endomorphism algebra.We then consider the Galois action on non-simple abelian varieties, and we give sufficient conditions for the associated Galois representations to decompose as a product.Finally, we investigate the structure of the intersection between the cyclotomic extensions of a number field $K$ and the fields generated by the torsion points of an abelian variety over $K$, proving a uniformity property for the degrees of such intersections.

Le polynôme caractéristique d'une variété abélienne sur un corps fini est défini comme étant celui de son endomorphisme de Frobenius. La première partie de cette thèse est consacrée à l'étude des polynômes caractéristiques de variétés abéliennes de petite dimension. Nous décrivons l'ensemble des polynômes intervenant en dimension 3 et 4, le problème analogue pour les courbes elliptiques et surfaces abéliennes ayant été résolu par Deuring, Waterhouse et Rück.Dans la deuxième partie, nous établissons des bornes supérieures et inférieures sur le nombre de points rationnels des variétés abéliennes sur les corps finis. Nous donnons ensuite des bornes inférieures spécifiques aux variétés jacobiennes. Nous déterminons aussi des formules exactes pour les nombres maximum et minimum de points rationnels sur les surfaces jacobiennes. / The characteristic polynomial of an abelian variety over a finite field is defined to be the characteristic polynomial of its Frobenius endomorphism. The first part of this thesis is devoted to the study of the characteristic polynomials of abelian varieties of small dimension. We describe the set of polynomials which occur in dimension 3 and 4; the analogous problem for elliptic curves and abelian surfaces has been solved by Deuring, Waterhouse and Rück.In the second part, we give upper and lower bounds on the number of points on abelian varieties over finite fields. Next, we give lower bounds specific to Jacobian varieties. We also determine exact formulas for the maximum and minimum number of points on Jacobian surfaces.