En matemáticas , las conjeturas locales de Langlands , introducidas por Robert Langlands ( 1967 , 1970 ), son parte del programa Langlands . Describen una correspondencia entre las complejas representaciones de una reductora grupo algebraico G sobre un campo local de F , y representaciones del grupo Langlands de F en el L-grupo de G . Esta correspondencia no es una biyección en general. Las conjeturas pueden considerarse como una generalización de la teoría del campo de clases local de los grupos abelianos de Galois. a los grupos Galois no abelianos.
Las conjeturas locales de Langlands para GL 1 ( K ) se derivan de (y son esencialmente equivalentes a) la teoría del campo de clase local . Más precisamente, el mapa de Artin da un isomorfismo del grupo GL 1 ( K ) = K * a la abelianización del grupo de Weil . En particular, las representaciones lisas irreducibles de GL 1 ( K ) son unidimensionales ya que el grupo es abeliano, por lo que pueden identificarse con homomorfismos del grupo de Weil a GL 1 ( C ). Esto da la correspondencia de Langlands entre homomorfismos del grupo de Weil a GL 1 (C ) y representaciones suaves irreductibles de GL 1 ( K ).
Las representaciones del grupo de Weil no corresponden del todo a representaciones suaves irreducibles de grupos lineales generales. Para obtener una biyección, uno tiene que modificar ligeramente la noción de una representación del grupo de Weil, a algo llamado representación de Weil-Deligne. Consiste en una representación del grupo de Weil en un espacio vectorial V junto con un endomorfismo nilpotente N de V tal que wNw −1 = || w || N , o equivalentemente una representación del grupo Weil-Deligne . Además, la representación del grupo de Weil debe tener un núcleo abierto y debe ser (Frobenius) semisimple.
Para cada Frobenius semisimple complejo n -dimensional representación de Weil-Deligne ρ del grupo de Weil de F hay una función L L ( s , ρ) y un factor ε local ε ( s , ρ, ψ) (dependiendo de un carácter ψ de F ).
Las representaciones de GL n ( F ) que aparecen en la correspondencia local de Langlands son representaciones complejas e irreducibles.
Las representaciones complejas e irreducibles suaves son automáticamente admisibles.
La clasificación de Bernstein-Zelevinsky reduce la clasificación de representaciones lisas irreducibles a representaciones cúspides.
Para cada representación compleja admisible irreducible π hay una función L L ( s , π) y un factor ε local ε ( s , π, ψ) (dependiendo de un carácter ψ de F ). De manera más general, si hay dos representaciones admisibles irreductibles π y π 'de grupos lineales generales, existen funciones L de convolución de Rankin-Selberg locales L ( s , π × π') y ε-factores ε ( s , π × π ', ψ).
Bushnell y Kutzko (1993) describieron las representaciones admisibles irreductibles de grupos lineales generales sobre campos locales.
La conjetura de Langlands local para GL 2 de un campo local dice que hay una biyección (única) π de representaciones de Weil-Deligne semisimples bidimensionales del grupo de Weil a representaciones suaves irreducibles de GL 2 ( F ) que conserva las funciones L , ε-factores, y conmuta con torsión por caracteres de F * .
Jacquet y Langlands (1970) verificaron las conjeturas locales de Langlands para GL 2 en el caso en que el campo de residuos no tiene la característica 2. En este caso, las representaciones del grupo de Weil son todas de tipo cíclico o diedro. Gelfand y Graev (1962) clasificaron las representaciones suaves e irreductibles de GL 2 ( F ) cuando F tiene una característica de residuo impar (ver también ( Gelfand, Graev & Pyatetskii-Shapiro 1969 , capítulo 2)), y afirmaron incorrectamente que la clasificación para residuos pares característica difiere sólo insignificantemente del caso de característica de residuo impar. Weil (1974)señaló que cuando el campo de residuos tiene la característica 2, hay algunas representaciones bidimensionales extra excepcionales del grupo de Weil cuya imagen en PGL 2 ( C ) es de tipo tetraédrico u octaédrico. (Para las conjeturas globales de Langlands, las representaciones bidimensionales también pueden ser de tipo icosaédrico, pero esto no puede suceder en el caso local ya que los grupos de Galois tienen solución). Tunnell (1978) demostró las conjeturas locales de Langlands para el grupo lineal general GL 2 ( K ) sobre los números 2-ádicos y sobre los campos locales que contienen una raíz cúbica de la unidad. Kutzko ( 1980 , 1980b ) demostró las conjeturas locales de Langlands para el grupo lineal general GL 2( K ) en todos los campos locales.
Cartier (1981) y Bushnell & Henniart (2006) dieron exposiciones de la prueba.
Los Langlands conjeturas locales para estado general grupos lineales que hay biyecciones únicas ↔ rho π π de clases de equivalencia de representaciones admisibles irreducibles ¸ de GL n ( F ) a la equivalencia clases de continua de Frobenius semisimple complejos n -dimensional representaciones Weil-Deligne rho π de el grupo de Weil de F , que conserva las funciones L y los factores ε de pares de representaciones, y coinciden con el mapa de Artin para representaciones unidimensionales. En otras palabras,
Laumon, Rapoport y Stuhler (1993) demostraron las conjeturas Langlands locales para el grupo lineal general GL n ( K ) para los campos locales característicos positivos K . Carayol (1992) hizo una exposición de su trabajo.
Harris & Taylor (2001) demostraron las conjeturas Langlands locales para el grupo lineal general GL n ( K ) para la característica 0 campos locales K . Henniart (2000) dio otra prueba. Carayol (2000) y Wedhorn (2008) dieron exposiciones de su trabajo.
Borel (1979) y Vogan (1993) discuten las conjeturas de Langlands para grupos más generales. Las conjeturas de Langlands para los grupos reductores arbitrarios G son más complicadas de enunciar que las de los grupos lineales generales, y no está claro cuál debería ser la mejor manera de enunciarlas. En términos generales, las representaciones admisibles de un grupo reductora se agrupan en conjuntos finitos disjuntos llamados L -packets, que deben corresponder a algunas clases de homomorfismos, llamados L -parámetros, desde el grupo Langlands locales a la L -Grupo de G. Algunas versiones anteriores usaban el grupo Weil-Deligne o el grupo Weil en lugar del grupo Langlands local, lo que da una forma un poco más débil de la conjetura.
Langlands (1989) demostró las conjeturas de Langlands para grupos sobre los campos locales de Arquímedes R y C dando la clasificación de Langlands de sus representaciones admisibles irreductibles (hasta equivalencia infinitesimal), o, de manera equivalente, de sus módulos irreductibles . ( gramo , K ) {\ Displaystyle ({\ mathfrak {g}}, K)}
Gan y Takeda (2011) probaron las conjeturas locales de Langlands para el grupo simpléctico de similitud GSp (4) y lo usaron en Gan y Takeda (2010) para deducirlo para el grupo simpléctico Sp (4).