抽象代數學
에서
軍
(群,
英語
:
group
)은
結合 法則
과
恒等元
과 各 元素의
驛員
을 가지는
이항 演算
을 갖춘
臺數 救助
이다.
某盧이드
의 특수한 境遇이다. 數學的 對象의 對稱들의 集合은 郡을 이루며, 이에 따라 다양한 分野에서 널리 登場하는 槪念이다. 群을 硏究하는 抽象代數學의 分野를
群論
(群論,
英語
:
group theory
)이라고 한다. 歷史的으로 群論은
代數 方程式
理論,
幾何學
,
數論
에서 祈願한다.
[1]
正義
[
編輯
]
軍
은 모든 元素가
街驛員
人
某盧이드
이다. 卽, 다음 條件을 만족시키는 이항 演算
가 주어진
集合
이다.
- 은 모노이드를 이룬다. 卽, 다음이 成立한다.
- (結合 法則) 任意의
에 對하여,
- (恒等元의 存在) 모든
에 對하여
人 元素
가 存在한다.
- 모든 元素가
街驛員
이다. 卽, 任意의
에 對하여,
人 元素
가 存在한다.
君은 다음과 같이 다르게 定義할 수 있으며, 이는 위 定義와 童穉이다.
次數
[
編輯
]
君의 元素
의
次數
(次數,
英語
:
order
)는 다음과 같다. 卽, 거듭해서 1이 되는 最小의 指數이거나, 아니면 無限大이다.
間或, 軍
의
集合의 크기
를 君의 次數라고 부르기도 한다. 君의 元素의 次帥는 萬若 有限하다면 恒常 軍의 크기의 約數이다.
部分群
[
編輯
]
軍
의
部分群
(部分群,
英語
:
subgroup
)은
의
部分 集合
가운데 다음 세 條件을 만족시키는 것이다.
- 任意의
에 對하여,
- 任意의
에 對하여,
卽, 驛員에 對하여 닫혀 있는 部分 모盧이드이다.
가
의 部分軍이라는 것은 다음과 같이 表記한다.
正規 部分群
은 部分群 가운데 켤레 作用에 對하여 不變인 것이다. 軍
의 部分群
이 正規 部分群이라는 것은 다음과 같이 表記한다.
定義에 따라, 正規 部分群의
왼쪽 剩餘類
는
오른쪽 剩餘類
와 一致한다.
軍 蠢動型
[
編輯
]
두 軍
,
사이의
軍 蠢動型 史上
(群準同型寫像,
英語
:
group homomorphism
)은 다음 條件을 만족시키는
函數
이다.
- 모든
에 對하여,
蠢動型
의
核
과
上
은 各各
이다. 여기에서
의 核은
의
正規 部分群
이며, 賞은
의
部分群
임을 알 수 있다.
가 丹沙 蠢動型 思想일 必要 充分 條件은 核이
自明群
인 것이며, 戰死 蠢動型 思想일 必要 充分 條件은 床이
全體인 것이다.
演算
[
編輯
]
주어진 軍들로부터 새로운 軍을 만드는 다양한 方法들이 存在한다.
反對群
[
編輯
]
軍
가 주어졌다고 하자. 그렇다면, 集合
위에 다음과 같은 새로운 이항 演算을 定義하자.
그렇다면,
亦是 郡을 이룬다. 이를
의
反對群
(反對群,
英語
:
opposite group
)
이라고 한다. 이는 모노이드의
反對 某盧이드
의 특수한 境遇이며, 또 軍을 하나의 對象을 갖는
範疇
로 볼 境遇
反對 範疇
의 특수한 境遇이다. 反對群 연산은
함자
敵이다. 卽, 君의 範疇
위의
自己 함자
를 定義한다.
아벨 軍
의 反對軍은 스스로와 같다. 卽, 아벨 軍 위의
缸燈 函數
는 스스로와 그 反對군과의 軍
同型
을 이룬다.
모든 軍은 스스로의 反對군과 다음과 같은 函數를 통해 標準的으로 同型이다.
範疇論敵으로, 이는 軍의 範疇
위의 缸燈
함자
와 反對群 함자
사이의
自然 同型
을 定義한다.
몫群
[
編輯
]
어떤 君의
正規 部分群
이 주어졌을 때, 그
剩餘類
들은 君을 定義하며, 이를
몫群
(-群,
英語
:
quotient group
)이라고 한다. 이는
몫空間
이나
몫환
과 같이, 軍에
童穉 關係
를 줘 몫을 取하는 演算이다. 軍
의 正規 部分群,
가 주어졌을 때,
몫群
은 그 (왼쪽)
剩餘類
(
)들의 集合이다.
이 集合에는 다음과 같은 軍 演算을 줄 수 있다.
이 演算은
이
正規 部分群
일 境遇 定義할 수 있고, 이에 따라 몫群
이 郡을 이루는 것을 보일 수 있다.
直接곱
[
編輯
]
이 部分의 本文은
直接곱
입니다.
君들의 集合
가 주어졌을 때,
直接곱
는 이들의
곱集合
에 軍의 構造를 준 것이다. 君의 範疇에서의
곱
이다.
半直接곱
[
編輯
]
두 軍
,
및
作用
이 주어졌을 때,
半直接곱
을 定義할 수 있다. 이는 直接곱의 一般化이다.
自由곱
[
編輯
]
이 部分의 本文은
自由곱
입니다.
軍
,
가 주어졌을 때,
自由곱
은
와
로부터 生成되는 가장 一般的인 郡이다. 이는 (두 軍 다 者名君이 아니라면) 恒常 無限群이며 非아벨 郡이다. 自由곱은 君의 範疇에서의
雙대곱
이다. 君의 自由곱은
某盧이드
로서의 自由곱과 一致한다.
融合된 自由곱
[
編輯
]
軍
,
및 軍 蠢動型
가 주어졌을 때,
融合된 自由곱
는
들을
의
上
을 따라 "이어 붙여" 만드는 가장 一般的인 郡이다. 融合된 自由곱은 君의 範疇에서의
밂
이다. 君의 融合된 自由곱은
某盧이드
로서의 融合된 自由곱과 一致한다.
가
自明群
인 境遇, 融合된 自由곱은 다름 아닌 自由곱이다. 萬若
와
가
丹沙 函數
라면, 融合된 自由곱의 모든 元素를 다음과 같은 꼴의
文字列
로 唯一하게 나타낼 수 있게 만드는 部分 集合들
이 存在한다.
具體的으로,
는 왼쪽 곱셈 作用
의 軌道들의 代表 元素들의 集合으로 고를 수 있다. 이는 모노이드에서 더 以上 成立하지 않는다.
기타 곱
[
編輯
]
이 밖에도,
花環곱
(
英語
:
wreath product
)
이나
車派-세프 곱
(
英語
:
Zappa?Szep product
) 等이 存在한다.
性質
[
編輯
]
기초적 性質
[
編輯
]
모든 軍의 恒等元은 唯一하다. (이는 모노이드의 恒等元이 唯一하다는 整理의 특수한 境遇이다.) 軍
의 元素
가 주어졌을 때, 任意의 元素
에 對하여 다음 세 條件이 서로
同治
이다.
- 이다.
- 이다.
- 이다.
卽, 軍에서는 (一般的인
某盧이드
와 달리) 왼쪽 驛院 · 오른쪽 驛員이 서로 一致한다.
軍 蠢動型은 恒等元을 恒等元으로, 驛員을 驛員으로 對應시킨다. 卽, 군 蠢動型
에 對하여, 다음이 成立한다.
- 任意의
에 對하여,
軍에 對한 기초적인 整理로는 다음이 있다.
範疇論的 性質
[
編輯
]
軍과 軍 蠢動兄의 範疇
은
臺數 救助 多樣體
의 範疇이므로,
完備 範疇
利子 雙대 完備 範疇이다. 이 境遇, 各種
極限
과 雙대極限은 다음과 같다.
君의 範疇에서
某盧이드
의 範疇로 가는 忘却 銜字가 存在하며, 이는
充實充滿한 함자
이다. 卽, 두 軍 사이의
某盧이드 蠢動型
은 軍 蠢動型과 같다.
이 忘却 銜字는
왼쪽 首班 함자
와
오른쪽 首班 함자
를 同時에 갖는다.
- 忘却 함자의
왼쪽 首班 함자
는 모노이드에 모든 元素의 驛員을 追加한다.
- 忘却 함자의
오른쪽 首班 함자
는 모노이드를 그
可逆援軍
에 對應시킨다.
마찬가지로, 君의 範疇에서
集合
의 範疇로 가는
充實充滿한
忘却 銜字가 存在하며, 이 함자의
왼쪽 首班 함자
는 集合을 이로부터 生成되는
自由群
에 對應시킨다.
君의 範疇에서
작은 範疇
의 範疇
로 가는
充實充滿한
包含 함자
가 存在한다. 이는 軍
를, 하나의 對象을 가지고 모든
自己 思想
이 家役 思想인
작은 範疇
에 對應시킨다.
換
의 範疇에서 軍의 範疇로 가는 함자
가 存在하며, 이는
換
을 그
可逆援軍
에 對應시킨다. 이 銜字는
왼쪽 首班 함자
를 갖는데, 이는 軍
를 精髓 係數의
軍환
에 對應시킨다.
模型 理論的 性質
[
編輯
]
君들의
모임
은
臺數 救助 多樣體
를 이루며, 이 境遇
- 하나의
이항 演算
(軍 演算)
- 하나의 1項 演算
(驛院)
- 하나의 0項 演算
(恒等元)
을 갖는다. 이 境遇, 軍의 演算들이 만족시키는 恒等式은 다음 다섯 個이다.
軍의 臺數 救助 多樣體에서, 部分 臺數는
部分群
, 蠢動型은 軍 準同型이며,
合同 關係
는
正規 部分群
과
一對一 對應
한다. 軍의 臺數 救助 多樣體에서, 普遍 代數學的 中心은
軍의 中心
과 같다.
軍의 臺數 救助 多樣體의 部分 多樣體들의 例로는 다음이 있다.
[3]
- 自明群
의 多樣體
- 아벨 軍
의 多樣體
- 모든 元素의 次數가
의 藥水인 君의 多樣體
- 誘導 길이가
以下인
街海軍
의 多樣體. 例를 들어,
인 境遇는
아벨 軍
이며,
인 境遇를 定義하는 恒等式은
이다.
- 中心 길이가
以下인
멱領軍
의 多樣體
.
軍의 臺數 救助 多樣體의 部分 多樣體들의 集合은
完備
모듈러 格子
의 構造를 갖는다.
[3]
具體的으로, 軍의 多樣體들의 集合
의 만남과 이음은 다음과 같다.
또한, 軍의 臺數 救助 多樣體들의 部分 多樣體들의 集合은
某盧이드
의 構造를 갖는다.
[3]
두 多樣體
,
의 곱은 다음과 같다.
卽,
와
의 곱은
의 元素의
에 對한
軍의 擴大
들의
모임
이다. 두 多樣體의 곱은 恒常 多樣體를 이루며, 이 곱에 對한 恒等元은 者名君의 多樣體
이며, 또한 모든 軍의 多樣體
는 다음과 같이 곱에 對하여 0을 이룬다.
軍의 臺數 救助 多樣體의 部分 多樣體들의 모노이드는 이 두 關係를 除外하고는 自由 모노이드를 이룬다.
[3]
卽,
을 갖는 모盧이드들의 臺數 救助 多樣體에서의 自由 元素이다.
軍의 臺數 救助 多樣體의 部分 多樣體들의 數는
에서
사이이다.
[3]
格子 理論的 性質
[
編輯
]
軍
의 部分群들의 包含 關係에 對한
部分 順序 集合
은
完備 格子
이며
代數的 格子
이다.
[4]
軍
에 對하여, 다음 두 條件이 서로
同治
이다.
[4]
軍
에 對하여, 다음 세 條件이 서로
同治
이다.
- 部分群 格子가
分配 格子
이다.
- 의 모든 有限 生成 部分軍이
循環群
이다.
- 는 有理數體의 덧셈群
의 部分軍과 同型이거나,
몫群
의 部分軍과 同型이다.
모든
格子
는 어떤 軍의 部分群 格子로 나타낼 수 있다.
[4]
:Theorem 2.1
卽, 任意의
格子
에 對하여,
과 同型인 部分 格子를 그 部分群 格子에 갖는 軍
가 存在한다. 또한, 모든 有限 格子는 어떤
有限群
의 部分群 格子로 나타낼 수 있다.
[4]
:Theorem 2.2
種類
[
編輯
]
代表的인 軍의 種類로는 다음이 있으며, 이것들 가운데 다음과 같은 包含 關係가 成立한다.
- 循環群
? 아벨
有限群
?
有限 生成 아벨 軍
?
아벨 軍
?
데데킨트 軍
?
멱領軍
?
街海軍
? 軍
이것들 말고도, 다음과 같은 특별한 種類의 君들이 있다.
追加 構造를 가지는 軍은 다음이 있다.
예
[
編輯
]
아주 많은 例가 있다.
- 有限群
의 例로는 다음이 있다.
- 自明群
은
한元素 集合
위에 存在하는 唯一한 軍 構造이다.
- 循環群
은
合同 算術
에서 合同類들의 덧셈을 나타내는
아벨 軍
이다.
- 對稱軍
은
集合
위의
順列
들로 構成된 軍이며,
交代群
은 그
部分群
이다.
- 正二面體群
은
循環群
의 2겹
擴大
이며,
正多角形
의
對稱軍
이다.
- 無限群의 例로는 다음이 있다.
- 自由群
은 任意의 記號들 및 役員 記號
로 生成되는 記號列들의
同値類
로 構成된 軍이며, 一般的으로 非可換群이다.
- 無限 循環群
은
精髓
의 덧셈群이다.
- 모듈러 軍
은 複素數
楕圓 曲線
위에 作用하는 郡이다.
- 里 軍
은
매끄러운 多樣體
를 이루는 軍이며, 例로는 다음이 있다.
- 모든
換
은 곱셈을 無視하면
아벨 軍
을 이룬다.
- 모든
체
는 곱셈을 無視하면 아벨 郡을 이루며, 0이 아닌 元素들의 部分 集合
亦是 아벨 郡을 이룬다. 例를 들어, 모든 實數의 集合은 덧셈에 對하여
아벨 軍
을 이루며, 0이 아닌 失手의 集合은 곱셈에 對하여 아벨 郡을 이룬다. 追加로, 모든 陽의 實數의 集合 亦是 곱셈에 對하여 아벨 郡을 이룬다.
흔히 볼 수 있는 例로,
指數 函數
는 두
아벨 軍
사이의 軍 蠢動型이다. 여기서
는 덧셈群이며,
은 곱셈軍으로 看做한다. 마찬가지로, 複素數體에 對한 指數 函數
亦是 軍 蠢動型이다.
歷史
[
編輯
]
歷史的으로, 群論은 19世紀에 方程式 理論 ·
數論
·
幾何學
의 세 갈래로부터 비롯되었다.
方程式 理論
[
編輯
]
方程式 理論의 主要 目標는 高次 方程式을 거듭제곱根만으로 푸는 것이었다. 4次 以下의 方程式은 이러한 代數的인 해가 存在하지만, 5次 以上의 境遇 一般的으로 그렇지 않다.
조제프루이 라그랑주
와
파올로 루피니
,
닐스 헨리크 아벨
等은 高次 方程式의 害를 理解하기 위하여 自然스럽게
順列
들의 軍에 對한 各種 定理들을 發見하였고, 루피니와 아벨은 結局 5次 以上의 方程式의 代數的 一般解의 不在를 證明하였다.
에바리스트 갈루아
는 아벨의 理論을 追加로 발전시켜, "軍"(
프랑스語
:
groupe
그루프
[
*
]
)이라는 用語를 定義하였고, 또 群論을
체論
과 聯關시킨
갈루아 理論
을 提唱하였다. 또한, 갈루아는
正規 部分群
과
街海軍
의 槪念을 導入하였다.
갈루아의 理論은 갈루아 生前에는 注目받지 못했으나, 갈루아의 事後
카미유 조르당
의 《置換과 代數 方程式에 對하여》(
프랑스語
:
Traite des substitutions et des equations algebriques
, 1870年)나 오이겐 네吐(
獨逸語
:
Eugen Netto
)의 《置換 理論과 그 代數學的 應用》(
獨逸語
:
Substitutionentheorie und ihre Anwendung auf die Algebra
, 1882年) 等이 갈루아의 理論을 널리 傳播하였다.
에를랑겐 프로그램과 리 君의 發見
[
編輯
]
幾何學
에서,
射影幾何學
과
非유클리드 幾何學
의 發見으로, 이러한 幾何學들의 構造를 理解하는 體系가 必要하게 되었다. 1872年에
펠릭스 클라인
은 이러한 幾何들을 그
對稱軍
을 통해 一貫的으로 理解하고자 하였고, 이를
에를랑겐 프로그램
이라고 한다. 1884年에
소푸스 리
는 오늘날
里 軍
이라고 불리는 群들을 導入하였고 體系的으로 硏究하였다. 以後
빌헬름 킬링
과
이사이 슈어
等이 리 君의 硏究를 繼續하였다.
수論에서의 軍
[
編輯
]
레온하르트 오일러
와
카를 프리드리히 가우스
는
合同 算術
및
二次 수체
의 덧셈 및 곱셈의 構造를 硏究하면서, 다양한 軍들의 例를 發見하였다. 以後
레오폴트 크로네커
와
에른스트 쿠머
는 가우스의 理論을 발전시켰다. 쿠머는
데데킨트 軍
에서 唯一 因數 分解가 失敗하는 程度를 測定하는 軍人
아이디얼 柳君
을 導入하였다.
群論의 獨立
[
編輯
]
19世紀 末에 群論은 數學의 獨立的인 分野로 發展하게 되었다.
아서 케일리
,
막스 덴
,
페테르 루드非 메이델 쉴로브
等은 群論의 基礎를 體系的으로 다졌다. 特히 쉴로브는 1872年에
쉴로브 整理
를 證明하였다.
20世紀 初盤
[
編輯
]
20世紀 初에는
代數的 位相數學
의 發達로,
基本群
의 槪念이 發見되면서 이山 無限群의 重要性이 擡頭되었다. 또한, 任意의 體에 對한
臺數群
의 理論이
里 軍
理論을 바탕으로 하여 發達하였다.
엘리 카르탕
은
反單純 리 臺數
를 完全히 分類하였다.
페르디난트 게오르크 프로베니우스
와
이사이 슈어
等은 有限群의
指標론
및
軍 表現論
을 開發하였고,
슈어 直交 關係
,
슈어 補助定理
等을 發見하였다.
20世紀 後半 ~ 21世紀
[
編輯
]
1972年에
대니얼 고런스틴
은
有限 單純群
의 分類를 提唱하였다. 以後 이 프로그램은
존 그리그스 톰프슨
· 베른트 피셔(
獨逸語
:
Bernd Fischer
) ·
즈보니미르 얀코
·
엔리코 봄비에리
·
자크 티츠
·
마이클 애시倍커
(
英語
:
Michael Aschbacker
) ·
로버트 그리스
(
英語
:
Robert Griess
) 等에 依하여 進行되었고, 1983年에 完結되었다. 이 過程에서
怪物群
을 비롯한 수많은
産災群
들이 發見되었다.
존 그리그스 톰프슨
과
자크 티츠
는 2008年에 群論에 對한 業績으로
아벨 上
을 受賞하였다.
應用
[
編輯
]
群論은 數學의 여러 分野의 基礎가 되었으며,
量子力學
等의
物理學
分野에 많이 應用된다.
軍이 抽象化할 수 있는 對象은 다양하다.
精髓
나
失手
內에서의
덧셈
연산은 軍의 正義를 滿足하며, 어떤 圖形을
回戰
하거나
對稱
시키는 等의 動作 또한 軍이 된다.
같이 보기
[
編輯
]
各州
[
編輯
]
參考 文獻
[
編輯
]
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外部 링크
[
編輯
]