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Numerical verification of a "Birch and Swinnerton-Dyer type" conjecture

by François Séguin




Institution: McGill University
Department: Department of Mathematics and Statistics
Degree: MS
Year: 2015
Keywords: Pure Sciences - Mathematics
Record ID: 2060807
Full text PDF: http://digitool.library.mcgill.ca/thesisfile130382.pdf


Abstract

In [Dar92], Darmon gave a description of a ``Birch and Swinnerton-Dyer'' type conjecture attached to a modular elliptic curve E defined over the rational numbers and to a quadratic field. A theta object is constructed using Heegner points and cycles for those curves, and can be shown to interpolate special values of L-functions through formulas of Gross-Zagier and Waldspurger. The conjecture relates the "leading coefficient" of this theta object to the arithmetic data of the curve, in particular through a regulator given by a height pairing described by Mazur and Tate in [MT87]. In [Dar92], the leading coefficient for this theta element was calculated numerically for several cases, in particular for the modular curve of conductor 37 and many real quadratic number fields. Our goal is to compute the regulator in those cases in order to verify the conjecture. Along the way, we outline a procedure to calculate the Mazur-Tate height pairing in practice. Dans l'article [Dar92], Darmon donne une description d'une conjecture de ``type Birch et Swinnerton-Dyer'' reliée à une courbe elliptique E définie sur les nombres rationnels, et à un corps quadratique. Un objet thêta est ensuite construit via les points et cycles de Heegner sur ces courbes et peut interpoler les valeurs critiques des fonctions L associées grâce aux formules de Gross-Zagier et Waldspurger. La conjecture lie le ``coefficient principal'' de cet objet thêta avec les données arithmétiques des courbes à travers un régulateur défini par un accouplement de hauteur décrit par Mazur et Tate dans [MT87]. Dans [Dar92], le coefficient principal de cet élément thêta a été calculé numériquement pour plusieurs cas, en particulier pour la courbe modulaire de conducteur 37 et plusieurs corps de nombres quadratiques réels. L'objectif de ce mémoire est de calculer le régulateur pour ces cas particuliers afin de vérifier la conjecture. Ce faisant, nous présenterons une procédure pour calculer l'accouplement de hauteur de Mazur-Tate concrètement.