On totally geodesic subvarieties in the Torelli locus and their uniformizing symmetric spaces

Oggetto di questa tesi sono le sottovarietà totalmente geodetiche dello spazio dei moduli A_g di varietà abeliane principalmente polarizzate e la loro relazione con il luogo di Torelli. Questo è definito come la chiusura in A_g dell'immagine dello spazio dei moduli M_g di curve algebriche complesse lisce di genere g tramite la mappa di Torelli j: M_g-->A_g. Lo spazio dei moduli A_g è un quoziente dello spazio di Siegel, che è uno spazio simmetrico. Una sottovarietà algebrica di A_g è totalmente geodetica se è l'immagine, tramite la naturale mappa di proiezione, di una qualche sottovarietà totalmente geodetica dello spazio di Siegel. Ci si aspetta che j(M_g) contenga poche sottovarietà totalmente geodetiche di A_g. Questo è anche in accordo con la congettura di Coleman-Oort. La geometria differenziale degli spazi simmetrici si può descrivere attraverso la teoria di gruppi e algebre di Lie. In particolare, le sottovarietà totalmente geodetiche di spazi simmetrici possono essere caratterizzate in termini di algebre di Lie. Queste considerazioni sono alla base della trattazione svolta in questa tesi, in cui utilizziamo alcuni strumenti della teoria di Lie per indagare alcuni aspetti geometrici dell'inclusione di j(M_g) in A_g. I principali risultati presentati sono i seguenti. Nel Capitolo 2, consideriamo il pull-back dell'operazione di Lie-bracket sullo spazio tangente ad A_g tramite la mappa di Torelli e lo caratterizziamo in termini della geometria della curva. Per farlo usiamo il nucleo di Bergman associato alla curva. Inoltre, colleghiamo il nucleo di Bergman alla seconda forma fondamentale della mappa Torelli. Nel Capitolo 3, determiniamo quale spazio simmetrico uniforma ciascuno dei controesempi noti alla congettura di Coleman-Oort attraverso il calcolo della decomposizione dell'algebra di Lie associata. Questi esempi noti erano stati ottenuti studiando famiglie di rivestimenti di Galois. Nel capitolo 4 ci concentriamo sullo studio di queste famiglie e descriviamo una nuova costruzione ...