Holomorphe Abbildungen sind manchmal schon Überlagerungen
Wednesday, October 14th, 2009 | Author: Konrad Voelkel
Gegeben eine holomorphe Abbildung zwischen Riemannschen Flächen , können wir uns fragen: Ist eine Überlagerung? Unter welchen hinreichenden oder notwendigen Bedingungen?
Also zunächst mal die Definition von Überlagerung mit der ich hier arbeite:
Eine Abbildung zwischen (zusammenhängenden) topologischen Räumen heißt (holomorphe) unverzweigte Überlagerung, wenn sie ein lokaler Biholomorphismus ist und für jedes eine Umgebung existiert, sodass aus der disjunkten Vereinigung von via zu biholomorphen Mengen besteht. Die Kardinalität von heißt die Blätterzahl der Überlagerung. Klar: eine Überlagerung ist immer surjektiv und offen.
Man spricht von verzweigten Überlagerungen, wenn es Punkte gibt, die keine Umgebung haben, sodass für alle Komponenten gilt Biholomorphismus, sondern lokal von der Form mit . An dieser Definition sieht man gleich, dass jede endliche holomorphe Abbildung eine (verzweigte) Überlagerung ist (siehe lokale Normalform).
Und was heißt nochmal endlich?
Eine Abbildung heißt endlich, wenn sie nur endliche Fasern hat, d.h. für jeden Punkt ist eine endliche Menge (die Faser). Es gibt natürlich auch unendliche Überlagerungen, z.B. (dabei ist die obere Halbebene der komplexen Zahlebene).
Verzweigt und unverzweigt:
Wenn man nun eine endliche holomorphe Abbildung zwischen kompakten Riemannschen Flächen hat, so ist dies eine verzweigte Überlagerung, deren Verzweigungspunkte in definiert sind als die Punkte, an denen lokal kein Biholomorphismus sondern eine Abbildung mit ist. Diese Menge der Verzweigungspunkte liegt diskret in und damit, da als kompakt vorausgesetzt wurde, endlich. Bezeichnen wir diese Menge mit , dann erhalten wir eine Abbildung . Diese Abbildung ist dann eine unverzweigte Überlagerung.
Was ist daran nun interessant?
Man kann die Theorie der Überlagerungen für die Funktionentheorie bzw. Riemannsche Flächen nutzen. Es stellt sich heraus, dass einige interessante funktionentheoretische Phänomene eigentlich topologischer Natur sind, d.h. z.B. nur vom (topologischen) Geschlecht der betrachteten Flächen abhängen.