مُوَحِّد ومُعَدِّل
في الرياضيات ، وخاصة في نظرية الزمر ، فإن المجموعة المركزية (وتسمى أيضًا المجموعة التبادلية [ 1 ] [ 2 ] ) لمجموعة جزئية S في زمرة G هي المجموعةمجموعة عناصر G التي تتبادل مع كل عنصر من عناصر S ، أو بصورة مكافئة، مجموعة العناصربحيث يكون الاقتران بواسطةيُبقي كل عنصر من عناصر المجموعة S ثابتًا. مُعَيِّر المجموعة S في المجموعة G هو مجموعة العناصرمن G التي تحقق الشرط الأضعف المتمثل في مغادرة المجموعةثابتة تحت الاقتران. المركز والتطبيع للمجموعة S هما مجموعتان جزئيتان من G. تعتمد العديد من التقنيات في نظرية المجموعات على دراسة المراكز والتطبيع لمجموعات جزئية مناسبة S.
وبصيغة مناسبة، تنطبق التعريفات أيضاً على أنصاف المجموعات .
في نظرية الحلقات ، يُعرَّف مركز مجموعة جزئية من حلقة ما بالنسبة لعملية ضرب الحلقة (عملية شبه زمرة). مركز مجموعة جزئية من حلقة R هو حلقة جزئية من R. تتناول هذه المقالة أيضًا المراكز والوحدات المعيارية في جبر لي .
يُعد المُثَلِّي في شبه المجموعة أو الحلقة بناءً آخر يندرج ضمن نفس سياق المُوَسِّط والمُعَيِّر.
التعريفات
المجموعة وشبه المجموعة
مركز المجموعة الفرعيةيتم تعريف المجموعة (أو شبه المجموعة) G على النحو التالي [ 3 ]
حيث ينطبق التعريف الأول فقط على أنصاف الزمر. إذا لم يكن هناك أي لبس بشأن الزمرة المعنية، فيمكن حذف G من الترميز. عندماإذا كانت المجموعة أحادية ، نكتب C<sub> G</sub> ( a ) بدلاً من C <sub>G</sub> ({ a }). وهناك رمز آخر أقل شيوعًا للمركزية وهو Z( a )، وهو رمز موازٍ لرمز المركز . مع هذا الرمز الأخير، يجب توخي الحذر لتجنب الخلط بين مركز المجموعة G ، Z( G )، ومركزية العنصر g في G ، Z( g ) .
يُعرَّف مُعَيِّر المجموعة S في المجموعة (أو شبه المجموعة) G على النحو التالي :
ومرة أخرى، ينطبق التعريف الأول فقط على أنصاف المجموعات. إذا كانت المجموعةهي مجموعة فرعية منثم المُعَدِّلوهي أكبر مجموعة فرعيةأينهي مجموعة فرعية طبيعية منتتشابه تعريفات المُوَسِّط والمُعَيِّر ، لكنها ليست متطابقة. إذا كانت g في المُوَسِّط لـو s فيإذن، يجب أن يكون gs = sg ، ولكن إذا كانت g في المُعَيِّر، فإن gs = tg لبعض t في، حيث قد يختلف t عن s . أي عناصر مركزيةيجب التنقل بشكل مباشر معلكن عناصر مُعَيِّر المجموعة S تحتاج فقط إلى التبادل مع S كمجموعة . تنطبق نفس اصطلاحات الترميز المذكورة أعلاه للمُوَضِّعات المركزية على المُعَيِّرات أيضًا. يجب عدم الخلط بين المُعَيِّر والإغلاق الطبيعي .
بوضوحوكلاهما مجموعتان فرعيتان من.
الحلقة، والجبر على حقل، وحلقة لي، وجبر لي
إذا كانت R حلقة أو جبرًا على حقل ، وإذا كانت مجموعة جزئية من R ، فإن مركزيةيتم تعريفها تمامًا كما هو محدد للمجموعات، مع استبدال R بـ G.
لوإذا كانت جبر لي (أو حلقة لي ) مع جداء لي [ x , y ]، فإن مركز مجموعة جزئيةليُعرَّف بأنه [ 4 ]
يرتبط تعريف مركزيات حلقات لي بتعريف الحلقات على النحو التالي: إذا كانت R حلقة تجميعية، فيمكن إعطاء R حاصل الضرب بين قوسين [ x , y ] = xy - yx . وبالطبع ، يكون xy = yx إذا وفقط إذا كان [ x , y ] = 0. إذا رمزنا للمجموعة R مع حاصل الضرب بين قوسين بـ L<sub> R</sub> ، فمن الواضح أن مركزية الحلقة هيفي R يساوي مركز حلقة لي لـ في اليسار واليمين .
يمكن أيضًا اعتبار قوس لي عملية من عمليات المجموعةعلى حد ذاته، لأنه. قوس الكذب يجعلستكون المجموعة ومركزها جميع العناصرلكن بما أن قوس لي متناوب، فإن هذا الشرط يعادلوبالتالي، يتم تعريف المركز بنفس الطريقة بالنسبة لجبر لي كما هو الحال بالنسبة للمجموعات.
المعيار لمجموعة فرعيةمن جبر لي (أو حلقة لي)يتم تحديده بواسطة [ 4 ]
على الرغم من أن هذا هو الاستخدام القياسي لمصطلح "المُعَيِّر" في جبر لي، إلا أن هذا البناء هو في الواقع المُثَلِّي للمجموعةفي. لوهي مجموعة فرعية جمعية من، ثمهي أكبر حلقة فرعية من حلقات لي (أو جبر لي الفرعي، حسب الحالة) التيهو مثال للكذب . [ 5 ]
مثال
ضع في اعتبارك المجموعة
- (المجموعة المتناظرة لتباديل 3 عناصر).
اختر مجموعة جزئيةمن المجموعة:
لاحظ أنهو التبديل المحايد فيويحافظ على ترتيب كل عنصر وهو التبديل الذي يثبت العنصر الأول ويبدل العنصرين الثاني والثالث.
مُعَيِّرُ النَّظِيرِ لـفيما يتعلق بالمجموعةجميعها عناصر منوالتي تُنتج المجموعة(يحتمل تبديلها) عندما يكون العنصر مترافقًا. حل المثال لكل عنصر من عناصر:
- عند تطبيقها على:؛ لذلكموجود في المُعَدِّل.
- عند تطبيقها على:؛ لذلكموجود في المُعَدِّل.
- عند تطبيقها على:؛ لذلكغير موجود في المُعَدِّل.
- عند تطبيقها على:؛ لذلكغير موجود في المُعَدِّل.
- عند تطبيقها على:؛ لذلكغير موجود في المُعَدِّل.
- عند تطبيقها على:؛ لذلكغير موجود في المُعَدِّل.
لذلك، فإن المُعَيِّرلفييكونبما أن كلا عنصري المجموعة يحافظان على المجموعةتحت التصريف.
مركز المجموعةهي مجموعة العناصر التي تخرج من كل عنصر منلا تتغير بالاقتران؛ أي مجموعة العناصر التي تتبادل مع كل عنصر فييتضح في هذا المثال أن العنصر الوحيد من هذا النوع في S 3 هونفسه ([1، 2، 3]، [1، 3، 2]).
ملكيات
أنصاف المجموعات
يتركيشير إلى مركزيةفي المجموعة النصفية؛ أيثميشكل شبه مجموعة فرعية وأي أن العنصر المتبادل هو عنصره المتبادل الثنائي .
المجموعات
المصدر: [ 6 ]
- المُوَحِّد والمُعَدِّل لـكلاهما مجموعتان فرعيتان من G.
- من الواضح أن CG ( S ) ⊆ NG ( S ) . في الواقع، CG ( S ) هي دائمًا زمرة جزئية طبيعية من NG ( S ) ، كونها نواة التشاكل NG ( S ) → Bij( S)، وتعمل الزمرة NG( S ) / CG ( S ) بالاقتران كزمرة تقابل على S. على سبيل المثال ، تُعرَّف زمرة ويل لزمرة لي متراصة G ذات طارة T على أنها W ( G , T ) = NG ( T ) / CG ( T ) ، وخاصةً إذا كانت الطارة عظمى (أي CG ( T ) = T )، فهي أداة مركزية في نظرية زمر لي.
- C G (C G ( S )) يحتويلكن C G ( S ) ليس بالضرورة أن تحتوييحدث الاحتواء بالضبط عندماهو أبيلي.
- إذا كانت H مجموعة جزئية من G ، فإن NG ( H ) تحتوي على H.
- إذا كانت H مجموعة جزئية من G ، فإن أكبر مجموعة جزئية من G التي تكون فيها H طبيعية هي المجموعة الجزئية N G ( H ).
- لوإذا كانت S مجموعة جزئية من G بحيث تكون جميع عناصر S قابلة للتبديل فيما بينها، فإن أكبر مجموعة جزئية من G التي يحتوي مركزها علىهي المجموعة الفرعية C G ( S ).
- تُسمى المجموعة الجزئية H من المجموعة G بـالمجموعة الفرعية ذاتية التطبيع منGإذا كانN G ( H ) = H .
- مركز G هو بالضبط C G (G) و G هي مجموعة تبديلية إذا وفقط إذا كان C G (G) = Z( G ) = G .
- بالنسبة للمجموعات الفردية، C G ( a ) = N G ( a ) .
- بالتناظر، إذاو T هما مجموعتان جزئيتان من G ، T ⊆ C G ( S ) إذا وفقط إذا كان S ⊆ C G ( T ) .
- بالنسبة لمجموعة جزئية H من المجموعة G ، تنص نظرية N/C على أن مجموعة العوامل NG ( H ) /CG ( H ) متماثلة مع مجموعة جزئية من Aut( H )، وهي مجموعة التشاكلات الذاتية لـ H. وبما أن NG ( G ) = G و CG ( G ) = Z( G ) ، فإن نظرية N/C تشير أيضًا إلى أن G / Z ( G ) متماثلة مع Inn( G ) ، وهي المجموعة الجزئية من Aut( G ) التي تتكون من جميع التشاكلات الذاتية الداخلية لـ G.
- إذا عرّفنا تشاكلًا زمرّيًا T : G → Inn( G ) بالعلاقة T ( x )( g ) = T x ( g ) = xgx −1 ، فإنه يمكننا وصف N G ( S ) و C G ( S ) بدلالة تأثير الزمرة Inn( G ) على G : مُثبِّتفي Inn( G ) هو T (NG ( S ) )، والمجموعة الفرعية من Inn( G ) التي تثبتنقطة بنقطة هي T (C G ( S )).
- يُقال إن المجموعة الجزئية H من المجموعة G مغلقة من النوع C أو ذاتية التبادل إذا كانت H = C G ( S ) لمجموعة جزئية S ⊆ G. إذا كان الأمر كذلك، فإن H = C G (C G ( H )) .
الحلقات والجبر على حقل
المصدر: [ 4 ]
- تُعتبر الحلقات الفرعية والجبر الفرعي فوق الحقل بمثابة مراكز في الحلقات وفي الجبر فوق الحقل، على التوالي؛ أما في حلقات لي وفي جبر لي، فتُعتبر الحلقات الفرعية لي والجبر الفرعي لي بمثابة مراكز في حلقات لي، على التوالي.
- مُعَيِّرُ النَّظِيرِ لـتحتوي حلقة لي على مركزية.
- يحتوي CR (CR ( S ) )لكنها ليست بالضرورة متساوية. تتناول نظرية المركزية المزدوجة الحالات التي تتحقق فيها المساواة.
- لوإذا كانت مجموعة فرعية جمعية من حلقة لي A ، فإن NA ( S ) هي أكبر حلقة فرعية من A حيثهو مثال للكذب.
- لوإذا كانت حلقة فرعية من حلقة لي A ، فإن S ⊆ N A ( S ) .
انظر أيضاً
ملحوظات
- ↑ كيفن أوميرا؛ جون كلارك؛ تشارلز فينسونهايلر (2011). مواضيع متقدمة في الجبر الخطي: دمج مسائل المصفوفات من خلال صيغة وير . مطبعة جامعة أكسفورد . ص 65. ISBN 978-0-19-979373-0.
- ↑ كارل هاينريش هوفمان؛ سيدني أ. موريس (2007). نظرية لي للمجموعات المتصلة من نوع برو-لي: نظرية هيكلية لجبر برو-لي، ومجموعات برو-لي، والمجموعات المتصلة محليًا المدمجة . الجمعية الرياضية الأوروبية . ص 30. ISBN 978-3-03719-032-6.
- ↑ جاكوبسون (2009)، ص 41
- 1 2 3 جاكوبسون 1979 ، ص 28.
- ↑ جاكوبسون 1979 ، ص 57.
- ↑ إسحاق 2009 ، الفصول 1-3.
مراجع
- إسحاق، آي. مارتن (2009)، الجبر: دورة دراسات عليا ، دراسات عليا في الرياضيات ، المجلد 100 (إعادة طبع للطبعة الأصلية لعام 1994 )، بروفيدنس، رود آيلاند: الجمعية الرياضية الأمريكية ، doi : 10.1090/gsm/100 ، ISBN 978-0-8218-4799-2، MR 2472787
- جاكوبسون، ناثان (2009)، الجبر الأساسي ، المجلد 1 ( الطبعة الثانية)، منشورات دوفر ، رقم ISBN 978-0-486-47189-1
- جاكوبسون، ناثان (1979)، جبر لي (إعادة نشر الطبعة الأصلية لعام 1962 )، منشورات دوفر ، رقم ISBN 0-486-63832-4، MR 0559927
- الجبر المجرد
- نظرية الزمر
- نظرية الحلقات
- جبر لي
