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Concept
Schéma (géométrie algébrique)
Résumé
En mathématiques, les schémas sont les objets de base de la géométrie algébrique, généralisant la notion de variété algébrique de plusieurs façons, telles que la prise en compte des multiplicités, l'unicité des points génériques et le fait d'autoriser des équations à coefficients dans un anneau commutatif quelconque.
Les schémas furent introduits par Alexandre Grothendieck en 1958, puis étudiés en détail dans son traité Éléments de géométrie algébrique (rédigé en collaboration avec Jean Dieudonné) suivi du Séminaire de géométrie algébrique du Bois Marie ; un des objectifs était d'établir le formalisme nécessaire à la démonstration des conjectures de Weil, qui nécessitaient notamment une définition souple de variété définie sur un corps fini.
Basée sur l'algèbre commutative, qui joue un rôle similaire au calcul différentiel en géométrie différentielle, la théorie des schémas permet une utilisation systématique de la topologie et de l'algèbre homologique. La théorie des schémas unifie aussi la géométrie algébrique avec une partie de la théorie des nombres, ce qui a notamment permis la démonstration du dernier théorème de Fermat.
Formellement, un schéma est un espace topologique localement annelé, localement isomorphe au spectre d'un anneau commutatif muni de son faisceau structural (aussi appelé schéma affine).
Le point de vue relatif en géométrie algébrique met l'accent sur l'étude des morphismes de schémas (on dit que est un schéma au-dessus de ), plutôt que sur l'étude d'un schéma donné. Par exemple, dans l'étude des surfaces algébriques, il peut être utile de considérer des familles de surfaces algébriques au-dessus d'un schéma quelconque. Dans de nombreux cas, la famille de toutes les variétés d'un certain type peut même être vue comme une variété ou un schéma, appelé un espace de modules.
La définition des schémas fut le point de départ d'une large refonte de la géométrie algébrique, qui donna lieu à l'introduction de notions telles que la cohomologie étale, les champs algébriques ou une formalisation géométrique de la théorie de Galois au travers du .
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