Cohomologie d'immeubles et de groupes s-arithmétiques
Cohomologie d'immeubles et de groupes s-arithmétiques
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不定性和算术群的同调
作者:
A. Borel;Jean
CE TRAVAIL se divise en deux parties, consacrtes l’une (§ $ l i3 5) & la cohomologie de deux immeubles associCs? I un groupe rtductif SW un corps local, et l’autre (96) B la cohomologie des groupes S-arithmktiques, ou, plus gCnhalement, de certains sous-groupes discrets de produits de groupes dCfinis sur des corps locaux. Nous montrons que de tels groupes, lorsqu’ils sont sans torsion, ont une dualitC homologique qui gCnCralise celle des groupes arithmCtiques [? $111. Soient k un corps local non archimkdien, G un k-groupe r6ductif et X l’immeuble de Bruhat-Tits de G (04). L’espace X est de dimension Cgale au k-rang 1= rg* G de G. Notre principal objectif, dans la premibre partie, est d’en dCterminer les groupes de cohomologie B supports compacts H,‘(X; Z): on trouve que H,‘(X; Z) est nul si i# 1, et que c’est un groupe libre z 0 si i= 1 (5.6, 5.9). Pour la dtmonstration, on se rambne tout de suite au cas oh G est semi-simple et simplement connexe. On considkre d’abord l’immeuble Y des k-sous-groupes paraboliques de G (8 1). 11 est simplicial, de dimension I-1, mais non localement fini (a moins que I= 0, auquel cas il est vide); on sait qu’il a le type d’homotopie d’un bouquet de sphtres; cependant, ce n’est pas sa topologie usuelle qui nous intCresse ici, mais une autre topologie, provenant de celle de k, qui en fait un espace compact et mCtrisable Y,(01). Soient P un k-sous-groupe parabolique minimal de G, et U son radical unipotent; utilisant une filtration de Y, dCduite de la dCcomposition de Bruhat de G (k)/P (k), nous montrons au $2 que le ii &me groupe de cohomologie”’rCduite fii (Y,; Z) de Y, est nul pour i+ I-1, et que, pour i= I-1, ce groupe est isomorphe au groupe C,“(U (k); Z) des fonctions localement constantes, g valeurs dans Z, et g support compact, sur U (k)(2.6). On montre ensuite (85) que l’on peut compactifier X par Y, de man&e $ obtenir un espace compact contractile Zt. Le thCori? me 5.6 rCsulte alors de 2.6 par la suite exacte de cohomologie de Z, mod Y,.Soient maintenant F un corps de nombres, S un ensemble fini de places de F contenant l’ensemble S” des places archimkdiennes de F, et S’= S-S”. Si u ES, on note F, le complttC de F en o. Soit G un F-groupe rCductif. Notons x la variCtt B coins associte dans [5: 691 au Q-groupe RF&G obtenu 2 partir de G par restriction des scalaires de F 5 Q. Si v E S’, soit XV l’immeuble de G sur F,[17: 2.21, autrement dit le produit de l’immeuble de Bruhat-Tits du groupe dCrivC 9G de G par un espace euclidien de dimension Cgale g celle du plus grand F,-tore dCployt central de G. Soient enfin _&= xx Il UEs, X, et r un sous-groupe S-arithmitique de G. Alors r opltre proprement sur% et%/l? est compact (6.10). Soit d= dim X+ zvcs. dim X,-rg&. 11 rCsulte de 5.9 et [5: 991 que H,‘(%; Z) est nul pour i# d et libre pour i= d. Si r est sans torsion, cela entraine que r est un groupe ii dualitt au sens de 121, de module dualisant Is= Hcd (2&; Z). On a en particulier un isomorphisme canonique