مجموعة المثلثات (2، 3، 7)

في نظرية أسطح ريمان والهندسة الزائدية ، تعتبر مجموعة المثلث (2،3،7) ذات أهمية خاصة لارتباطها بأسطح هورويتز ، وتحديداً أسطح ريمان من النوع g مع أكبر رتبة ممكنة، 84( g - 1)، لمجموعة التشاكل الذاتي الخاصة بها .

يشير مصطلح "مجموعة المثلث (2,3,7)" في أغلب الأحيان ليس إلى مجموعة المثلث الكاملة Δ(2,3,7) (مجموعة كوكسيتر مع مثلث شوارتز (2,3,7) أو تحقيقها كمجموعة انعكاس زائدية )، ولكن إلى مجموعة المثلث العادية ( مجموعة فون ديك ) D (2,3,7) للخرائط الحافظة للاتجاه (مجموعة الدوران)، والتي يكون دليلها 2.

المجموعات الفرعية الطبيعية الخالية من الالتواء لمجموعة المثلث (2،3،7) هي مجموعات فوكسية مرتبطة بأسطح هورويتز ، مثل سطح كلاين الرباعي ، وسطح ماكبيث، وثلاثية هورويتز الأولى .

الإنشاءات

البناء الزائدي

مجموعة المثلث (2,3,7) هي مجموعة التماثلات المحافظة على الاتجاه للتبليط بواسطة مثلث شوارتز (2,3,7) ، كما هو موضح هنا في إسقاط نموذج قرص بوانكاريه .

لإنشاء مجموعة المثلثات، نبدأ بمثلث زائدي بزوايا π/2 وπ/3 وπ/7. هذا المثلث، وهو أصغر مثلث شوارتز زائدي ، يُبلّط المستوى بانعكاسات على أضلاعه. لننظر إذن إلى المجموعة المولدة من انعكاسات أضلاع المثلث، والتي (بما أن المثلث يُبلّط) هي مجموعة بلورية غير إقليدية (مجموعة فرعية منفصلة من التماثلات الزائدية) مع هذا المثلث كمجال أساسي ؛ والتبليط المرتبط به هو التبليط السباعي المنصف من الرتبة 3. تُعرَّف مجموعة المثلثات (2، 3، 7) بأنها المجموعات الفرعية ذات الدليل 2 التي تتكون من التماثلات الحافظة للاتجاه، وهي مجموعة فوكسية (مجموعة NEC الحافظة للاتجاه).

تبليطات منتظمة سباعية/مثلثة
التناظر: [7,3]، (*732)[7,3] + , (732)
{7,3}t{7,3}r{7,3}t{3,7}{3,7}rr{7,3}tr{7,3}sr{7,3}
ثنائيات موحدة
V7 3الإصدار 3.14.14الإصدار 3.7.3.7الإصدار 6.6.7الإصدار 3 7الإصدار 3.4.7.4الإصدار 4.6.14الإصدار 3.3.3.3.7

عرض جماعي

يتم عرضها من حيث زوج من المولدات، g 2 و g 3 ، بتردد العلاقات التالية:

ز22=ز33=(ز2ز3)7=1.{\displaystyle g_{2}^{2}=g_{3}^{3}=(g_{2}g_{3})^{7}=1.}

هندسياً، تتوافق هذه مع عمليات الدوران بمقدار2π2،2π3{\displaystyle {\frac {2\pi }{2}},{\frac {2\pi }{3}}}، و2π7{\displaystyle {\frac {2\pi }{7}}}حول رؤوس مثلث شوارتز.

جبر الكواتيرنيون

يمكن تمثيل زمرة المثلث (2، 3، 7) بدلالة زمرة الكواترنيونات ذات المعيار 1 بترتيب مناسب في جبر الكواترنيونات . وبشكل أكثر تحديدًا، فإن زمرة المثلث هي خارج قسمة زمرة الكواترنيونات على مركزها  ±1.

لنفترض أن η  =  2cos(2π/7). إذن من المتطابقة

(2-η)3=7(η-1)2.{\displaystyle (2-\eta )^{3}=7(\eta -1)^{2}.}

نلاحظ أن Q (η) هو امتداد مكعب حقيقي تمامًا لـ Q. زمرة المثلث الزائدي (2، 3، 7) هي زمرة جزئية من زمرة العناصر ذات المعيار 1 في جبر الكواترنيون المُوَلَّد كجبر ترابطي بواسطة زوج المولدات i و j والعلاقات = = η و ij = −ji . يتم اختيار ترتيب هورويتز كواترنيون مناسب .  سؤالحuر{\displaystyle {\mathcal {Q}} _ {\mathrm {Hur} }}في جبر الكواترنيون. هنا الترتيبسؤالحuر{\displaystyle {\mathcal {Q}} _ {\mathrm {Hur} }}يتم توليدها بواسطة العناصر

ز2=1ηأناج{\displaystyle g_{2}={\tfrac {1}{\eta }}ij}
ز3=12(1+(η2-2)ج+(3-η2)أناج).{\displaystyle g_{3}={\tfrac {1}{2}}(1+(\eta ^{2}-2)j+(3-\eta ^{2})ij).}

في الواقع، الترتيب عبارة عن وحدة Z [η] حرة على الأساس1،ز2،ز3،ز2ز3{\displaystyle 1,g_{2},g_{3},g_{2}g_{3}}هنا، تحقق المولدات العلاقات التالية

ز22=ز33=(ز2ز3)7=-1،{\displaystyle g_{2}^{2}=g_{3}^{3}=(g_{2}g_{3})^{7}=-1,\,}

والتي تنحدر إلى العلاقات المناسبة في مجموعة المثلث، بعد القسمة على المركز.

العلاقة بـ SL(2,R)

تصور الخريطة (2,3,∞) → (2,3,7) عن طريق تحويل التبليطات المرتبطة بها. [ 1 ]

بتمديد الكميات العددية من Q (η) إلى R (عبر التضمين القياسي)، نحصل على تماثل بين جبر الكواترنيون وجبر M(2, R ) للمصفوفات الحقيقية من الرتبة 2×2. يتيح اختيار تماثل محدد عرض زمرة المثلث (2,3,7) كزمرة فوكسية محددة في SL(2, R ) ، وتحديدًا كزمرة خارج قسمة الزمرة المعيارية . يمكن تصور ذلك من خلال التبليطات المرتبطة، كما هو موضح على اليمين: تبليط (2,3,7) على قرص بوانكاريه هو خارج قسمة التبليط المعياري على النصف العلوي من المستوى.

لأغراض عديدة، لا تكون التشاكلات الصريحة ضرورية. وبالتالي، يمكن حساب آثار عناصر المجموعة (وبالتالي أطوال إزاحة العناصر الزائدية التي تعمل في النصف العلوي من المستوى ، بالإضافة إلى خطوط الانقباض للمجموعات الفرعية الفوشية) باستخدام الأثر المختزل في جبر الكواترنيون، والصيغة

tr(γ)=2ضرب بالعصا(γ/2).{\displaystyle \operatorname {tr} (\gamma )=2\cosh(\ell _{\gamma }/2).}

مراجع

  1. ويستندورب، جيرارد. "التبليط الأفلاطوني لأسطح ريمان: المجموعة النمطية" . الصفحة الرئيسية لجيرارد ويستندورب . https://westy31.nl . تاريخ الوصول: 29 مارس 2025 .

للمزيد من القراءة

  • إلكيز، ن. د. (1998). "حسابات منحنى شيمورا". في: بولر، ج. ب. (محرر). نظرية الأعداد الخوارزمية. ANTS 1998. سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد  1423. سبرينغر. الصفحات 1-47 . arXiv : math.NT/0005160 . doi : 10.1007/BFb0054850 . ISBN  978-3-540-69113-6.
  • كاتز، م.؛ شابز، م.؛ فيشنه، يو. (2007). "النمو اللوغاريتمي للانقباضات لأسطح ريمان الحسابية على طول مجموعات التطابق الفرعية". مجلة الهندسة التفاضلية 76 (3): 399-422 . arXiv : math.DG/0505007 .