45 votos

Transposiciones de orden tres

Me permite tomar ventaja de su colectivo erudición...

El grupo simétrico $\mathbb S_n$ puede ser presentado, como todos sabemos, ya que el grupo libremente generada por las letras, $\sigma_1,\dots,\sigma_{n-1}$ sujeto a las relaciones $$ \begin{aligned} &\sigma_i\sigma_j=\sigma_j\sigma_i, && 1\leq i,j<n, |i-j|>1;\\\\ &\sigma_i\sigma_j\sigma_i=\sigma_j\sigma_i\sigma_j, &&1\leq i,j<n, |i-j|=1; \\\\ &\sigma_i^2=1, && 1\leq i<n \end{aligned} $$ Si dejamos caer el último grupo de relaciones, declarando que el $\sigma_i$'s son involuciones, tenemos la trenza grupo $\mathbb B_n$. Ahora supongamos que añadir a $\mathbb B_n$ las relaciones $$ \begin{aligned} &\sigma_i^3=1, && 1\leq i<n \end{aligned} $$ y llamar el grupo resultante $\mathbb T_n$.

  • Este mismo grupo natural, probablemente, ha demostrado en la literatura. Puede proporcionar referencias de esas apariciones?
  • En particular, se $\mathbb T_n$ finito?

50voto

dguaraglia Puntos 3113

El seguimiento de lo que se menciona en los comentarios para $n$ a a $5$. En "Factor de grupos de la trenza" el grupo de Coxeter mostró que el cociente de la Trenza de grupo por el cierre de el subgrupo generado por $\{\sigma_i^k \ | \ 1\le i\le n-1\}$ es finito si y sólo si $$\frac{1}{n}+\frac{1}{k}>\frac{1}{2}$$ En el caso de ( $k=3$ ), esto se traduce a este grupo, siendo infinito para $n\geq 6$.

P. S. Para la misma pregunta en Artin trenza de grupos se puede utilizar la clasificación de finito complejo de los grupos de reflexión. Véase, por ejemplo, la primera referencia, "En el complejo de los grupos de reflexión y sus asociados de la trenza de grupos" por Broué, Malle y Rouquier.

33voto

Bill Thurston Puntos 19407

Hay una forma de entender a estos grupos geométricamente, como el complejo de los grupos de reflexión, que son grupos generados por rotaciones alrededor de los complejos hyperplanes. Creo (pero sin llegar a buscar el documento, citado por el Gjergji Zaimi) que esto es lo que Coxeter estaba haciendo.

Vamos a empezar con el tetraedro. Deje $A$ ser de rotación de 120 grados alrededor de un vértice, y $B$ ser de rotación de 120 grados alrededor de la otra. $A$ e $B$ ambos actúan como incluso las permutaciones de los vértices, por lo $AB$ también actúa como una permutación de vértices; es un 3-ciclo, por lo que satisfacen la relación $(AB)^3 = 1$. Como señaló mt en los comentarios, esto no es $\mathbb T^3$, pero sólo el cociente por su centro. El grupo $SO(2)$ de la orientación de la preservación de isometrías de $S^2$ es el cociente del grupo de la unidad de cuaterniones ($S^3$) de su centro, y la preimagen de la tetraédrica grupo es el binario tetraédrica grupo, donde la relación es también satisfecho. Usted puede pensar en esto como mantener un registro de cuántas veces usted ha girado el tetraedro, mod 2. El grupo $S^3$ es lo mismo que $SU(2)$. El 2 ascensores de un 120 grados de rotación a $S^3$ parecerse a $60$ e $240$ grado rotaciones sobre los grandes círculos. Estos grandes círculos son las intersecciones de líneas complejas con la unidad de la esfera en $\mathbb C^2$, y las operaciones son lo que se llama complejo de reflejos. 120 grados de rotaciones sobre hyperplanes en cualquier dimensión formando el mismo ángulo como estas satisfacer la trenza de la relación.

En general, para darse cuenta de la $\mathbb T^n$ geométricamente, usted necesita $n-1$ complejo hyperplanes $P_i$ correspondiente a sus transformaciones $T_i$, de modo que cuando $|i-j] > 1$ son ortogonales, y de lo contrario hacer el mismo ángulo que el anterior. Para realizar este trabajo, la construcción de un Hermitian formulario ($\leftrightarrow$ métrica compatible con la estructura compleja) para vectores normales a estos planos han especificado los ángulos. Este es un proceso estándar. Esto no será positiva definida en general --- es sólo voy a ser positiva definida cuando el grupo es finito. Pero, todavía tiene una interpretación geométrica. En particular, cuando sólo hay una dirección negativa, puede ser interpretado como un complejo grupo de reflexión que actúan en el complejo espacio hiperbólico.

Es mucho lo que se sabe sobre el complejo de los grupos de reflexión, pero no estoy muy familiarizado con la literatura, así que no voy a tratar de resumir. Sólo voy a mencionar un papel de mina Formas de poliedros y las triangulaciones de la esfera, en la que puede encontrar una interpretación de la $\mathbb T^n$ para $n \le 12$ como el sistema modular de los grupos por espacios de poliedros convexos en $R^3$ que han ángulo de defectos en sus vértices que son múltiplos de $\pi/3$. Cuando no hay más de 6 puntos, el poliedro no es compacto. Al $n < 6$, el espacio de moduli es el cociente de complejos espacio proyectivo $\mathbb{CP}^{n-2}$ por su grupo modulo de su centro. (El grupo es un subgrupo de $SU(n-1)$).

En el caso límite $n = 6$, el poliedro se ve como un cilindro infinito en un extremo, y $\mathbb T^6$ actúa como un grupo cristalográfico en $\mathbb{C}^4$ (con su orden 2 centro de actuar trivialmente).

13voto

Vetle Puntos 413

Aquí es una idea. Fijar un anillo conmutativo $R$ y elementos $q, z \in R$. Recordemos que el (Iwahori-)Hecke álgebra $H_n(q, z)$ es el $R$-álgebra en los generadores $T_1, ... T_{n-1}$ con relaciones

$$T_i T_j = T_j T_i, |i - j| \ge 2$$ $$T_i T_{i+1} T_i = T_{i+1} T_i T_{i+1}$$ $$T_i^2 = z T_i + q.$$

Se sabe que $H_n(q, z)$ es un servicio gratuito de $R$-módulo sobre los elementos $T_w, w \in S_n$ los que se identifican con los productos de la $T_i$ correspondiente a un mínimo de representaciones de $w$ como producto de transposiciones. Al $q = 1, z = 0$, tenemos el grupo de álgebra de $S_n$.

Al $q = -1, z = -1$, tenemos $T_i^3 = 1$, por lo tanto $\mathbb{T}\_n$ actúa en $H_n(-1, -1)$ (a través del mapa de envío de $\sigma_i$ a la multiplicación por $T_i$). Si pudiéramos demostrar que esta acción es fiel, entonces seguiría al menos eso $\mathbb{T}\_n$ tiene una fiel representación lineal, y uno podría ser capaz de empujar esto para mostrar que $\mathbb{T}\_n$ es finito (por ejemplo, al mostrar que la acción es fiel al $R$ es un campo finito).

1voto

apg Puntos 1092

Una buena manera de pensar acerca de este grupo es encontrar una acción de este grupo en un conjunto tal que la acción tiene un razonablemente pequeño núcleo. Un rack es un álgebra $(X,*,*^{-1})$ que satisface las siguientes identidades:

yo. $x*(y*z)=(x*y)*(x*z)$, y

ii. $x*(x*^{-1}y)=x*^{-1}(x*y)=y$.

Si $(X,*,*^{-1})$ es un rack, entonces uno puede definir una acción de la trenza de grupo $B_{n}$ a $X^{n}$ por $(x_{1},...,x_{n})\sigma_{i}=(x_{1},...,x_{i-1},x_{i}*x_{i+1},x_{i},x_{i+2},...,x_{n})$ y esta acción es conocida como la Hurwitz acción.

Deje $A$ ser $3$ element set y deje $*$ ser la operación binaria en $A$ donde $x*y=z$ siempre $x,y,z\in A,|\{x,y,z\}|=3$ e donde $x*x=x$ siempre $x\in A$. A continuación, $(A,*)$ es un rack. Observe que $(A,*)$ es isomorfo al conjunto de todas las transposiciones en $S_{3}$ donde $*$ es la conjugación de la operación. Por lo tanto, el grupo $B_{n}$ actúa sobre el conjunto de $A^{n}$. Sin embargo, es fácil comprobar que $\mathbf{a}\cdot\sigma_{i}^{3}=\mathbf{a}$ para todos los $\mathbf{a}\in A^{n}$ e $i$. Por lo tanto, llegamos a la conclusión de que el grupo $\mathbb{T}_{n}$ actúa en $A^{n}$ como cociente de la acción del grupo. Esta acción de $\mathbb{T}_{n}$ a $A^{n}$ no es fiel, pero el núcleo es relativamente pequeño.

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