Artin群

數學上,阿廷群(或Artin group、稱廣義辮群),是指有如下展示的群:

其中

.

對,表示長度為的和的交錯積,以開首。例如:

,
。

若,按慣例這表示和間沒有關係。

在整數中加入,可以組成一個對稱矩陣,稱為這個群的考克斯特矩陣()。在Artin群中加入所有形為的關係,得到的商群是考克斯特群。這個考克斯特群和原本的Artin群有相同的生成元和考克斯特矩陣。從Artin群到對應的考克斯特群的群同態的核,稱為純阿廷群()。

Artin群的類

辮群是Artin群的一種,其考克斯特矩陣為,及當時。

用Artin群的考克斯特矩陣,可以定義出數類重要的Artin群:

有限型Artin群

若M是有限型考克斯特矩陣,使對應的考克斯特群W = A(M)是有限群,那麼Artin群A = A(M)稱為有限型Artin群()。其「不可約型」標記為An , Bn = Cn , Dn , I2(n) , F4 , E6 , E7 , E8 , H3 , H4 。一個有限型純Artin群,可以表現為Cn中一個有限超平面配置的補集的基本群。皮埃爾·德利涅和Brieskorn-Saito用了這個幾何描述,算出A的中心、上同調,及解出字問題和共軛問題。

直角Artin群

若矩陣M中除對角線外的元素都是2或∞,則對應的Artin群稱為直角Artin群()。這類Artin群常用以下的方式標記:任何一個有n個頂點的圖 Γ,頂點標記為1, 2, …, n,都可定義一個矩陣M,其中若i和j在Γ中相連,則mij = 2,否則mij = ∞。與矩陣M對應的直角Artin群A(Γ)有n個生成元x1, x2, …, xn及關係

若i和j在中相連。

直角Artin群包括了有限秩的自由群,對應無邊線的圖,及有限生成的自由阿貝爾群,對應完全圖。事實上每個秩為r的直角Artin群都是一個秩為r-1的直角Artin群的HNN擴張,兩個極端例子是自由積和直積。這個構造法有一個推廣稱為群的圖積()。直角Artin群是群的圖積的特例,其中每個頂點群都是秩1自由群(即無限循環群)。

Mladen Bestvina和Noel Brady建構了一個非正曲立方複形()K,其基本群是一個給定的直角Artin群A(Γ)。他們在Artin群的幾何描述上用莫爾斯理論來論證,給出具有性質(FP2)的非有限展示群的第一批例子。

其他Artin群

若一個Artin群或一個考克斯特群的對應矩陣中,對所有i ≠ j都有mi, j ≥ 3,稱這個群是大型()的;若對所有i ≠ j都有mi, j ≥ 4,則稱這個群是超大型()的。

凱尼斯·阿佩爾和P.E. Schupp探討Artin群的性質,證明了四條定理。這些定理之前已知對考克斯特群成立,而他們證明對Artin群也成立。他們發現可以使用小消去理論的技巧研究超大型Artin群和考克斯特群,並可以把技巧改進來用在那些大型的群中。

他們證明的定理為:

  1. 設G為超大型Artin或考克斯特群。若J ⊆ I,則GJ有一個展示由考克斯特矩陣MJ定義,且GJ在G中的廣義字問題可解。若J, K ⊆ I則GJ ∩ GK = G (J ∩ K).
  2. 超大型Artin群是無扭(即無有限目的元素)的。
  3. 設G為超大型Artin群,則集合{ai2 : i ∈ I}自由生成G的一個自由子群。
  4. 超大型Artin或考克斯特群的共軛問題可解。

參考

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