代数曲面是代数几何中考虑的另一类重要的几何对象。它是紧的4维定向实流形,也就是紧复2维流形。 它是比代数曲线更为复杂的研究对象。
代数曲面X自带了一些重要的数值不变量。 这些量主要包括:典范体积 K_X^2(也就是典范除子的自相交数),上同调的欧拉示性数 χ(O_X),拓扑的欧拉示性数χ_{top}(X)。 不变量是反映曲面自身特征的数值量。
这三个不变量满足一个简单的线性关系式,即著名的诺特公式。
曲面上的陈类有c_1(X)与c_2(X).
是否存在这样的代数曲面,使得它的不变量恰好有指定的值呢?这就是代数曲面理论所要研究的课题--称为曲面地理学。
其次我们要将所有的曲面按照各类不变量进行分类,就好比按照生物的不同性状分成各个种类。 因此人们把这一工作形象地称为曲面的生物学分类。
代数曲面上的代数曲线也是重要的研究对象。 著名的黎曼洛赫定理(Riemann-Roch定理)就是揭示曲线和曲面关系的一个深刻结果。
Enriques 按照小平邦彦的小平维数,给出了曲面的一个粗糙的分类定理。 其中一般型极小曲面是最难研究的曲面类型。
1. 最简单的代数曲面是射影平面。
2. 与射影平面双有理等价的曲面是所谓的有理直纹面。 它们也称作Hirzebruch曲面。它们的小平维数等于-∞.
3. 一般型曲面 是代数曲面中最复杂的曲面, 至今还没有完全被研究清楚。
4. 除此之外, 还有Abel曲面, Enriques曲面,椭圆曲面, K3曲面等等。