4. Fonction zêta et fonctions L sur une variété algébrique « définie sur Z »
Considérons maintenant dans l'anneau de polynômes Z[T1, ..., Tm] un idéal a et convenons de dire qu'il définit une « variété X sur Z » (le langage adapté à cette situation est celui des « schémas » de Grothendieck). Pour chaque nombre premier p, l'homomorphisme canonique :
définit un homomorphisme :
transformant a en un idéal a
p, définissant par suite une variété algébrique X
p sur
Fp. On peut alors, tout au moins formellement, considérer le produit :
étendu à tous les nombres premiers
p ; c'est la
fonction zêta de Hasse-Weil. Par exemple, si l'on prend a = (0), on trouve ζ(X,
s) = ζ(
m −
s) où, au second membre, ζ est la fonction de Riemann. Si
n est la dimension de X (qu'on définit ici comme le plus grand nombre tel qu'il y ait une chaîne strictement croissante p
0 ⊂ p
1 ⊂ ... ⊂ p
n+1 d'idéaux premiers de
Z[T
1, ..., T
n] contenant a), on montre que le produit (22) est absolument convergent pour Re
s >
n. On
conjecture que ζ(X,
s) peut se prolonger en une fonction méromorphe dans tout le plan et vérifiant une équation fonctionnelle analogue à (3) ; mais on ne sait jusqu'ici prouver cette conjecture que dans un petit nombre de cas où X est soit une courbe algébrique d'un type très particulier, soit une variété abélienne d'un type spécial, soit enfin certaines variétés fibrées ayant pour base une courbe algébrique et pour fibres des variétés abéliennes. Dans chacun de ces cas, on parvient au résultat par un calcul explicite de ζ(X,
s) à l'ai […]
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