Cấu trúc Đại số Lie Đơn giản trên Trường Đặc trưng Dương: Lý thuyết và Ứng dụng

De Gruyter Expositions in Mathematics 38: Khám phá toán học với các biên tập viên uy tín từ Freiburg, Moscow, New York.

Trường ĐH

Universität Hamburg

Chuyên ngành
Mathematics
Tác giả

Luan An

Thể loại

Sách chuyên khảo

Năm xuất bản

Số trang

550

Thời gian đọc

1 giờ 23 phút

Lượt xem

4

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

85 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:
Đại số Lie đơn giản đặc trưng p: Tổng quan cấu trúc
Số trang:
550 trang
Trường:
Universität Hamburg
Chuyên ngành:
Mathematics
Tác giả:
Năm:

Tóm tắt nội dung luận án

I.Đại số Lie đơn giản đặc trưng p Tổng quan cấu trúc

Tài liệu này khám phá cấu trúc của các đại số Lie đơn giản trên các trường có đặc trưng dương, đặc biệt là đặc trưng p lớn hơn 2. Nghiên cứu đại số Lie trong đặc trưng dương đặt ra những thách thức độc đáo. Lý thuyết kinh điển của đại số Lie trên trường số phức không áp dụng trực tiếp. Sự suy biến của Dạng Killing là một ví dụ. Trọng tâm là việc phân loại các đại số Lie đơn giản, một nhiệm vụ phức tạp hơn nhiều so với trường đặc trưng 0. Tài liệu cung cấp một nền tảng vững chắc cho việc hiểu các cấu trúc này. Việc phân loại các đại số Lie đơn giản là mục tiêu chính. Các phương pháp mới và mở rộng cần thiết cho bối cảnh này. Đại số Lie hạn chế là một khái niệm quan trọng. Các đối tượng này xuất hiện tự nhiên trong lý thuyết. Cuốn sách phục vụ như một hướng dẫn toàn diện. Nó tập trung vào lý thuyết cấu trúc. Đây là một lĩnh vực nghiên cứu năng động trong đại số hiện đại.

1.1. Khái niệm cơ bản Đại số Lie đặc trưng dương

Đại số Lie là một không gian vectơ được trang bị một phép toán song tuyến tính thỏa mãn các tiên đề nhất định. Trong trường đặc trưng dương p, các tính chất của đại số Lie có sự khác biệt đáng kể. Khái niệm Đại số Lie đơn giản đề cập đến những đại số không có ideal thực sự nào ngoài 0 và chính nó. Việc nghiên cứu đòi hỏi một sự thay đổi trong cách tiếp cận. Điều này so với lý thuyết đã phát triển tốt trong đặc trưng 0. Một khái niệm trung tâm là Đại số Lie hạn chế. Đây là một đại số Lie được trang bị thêm một phép toán lũy thừa p. Nó mở rộng cấu trúc đại số Lie tiêu chuẩn. Sự phân loại của các đại số Lie đơn giản là một vấn đề khó khăn. Nhiều dạng khác nhau của đại số Lie tồn tại trong đặc trưng p. Các phương pháp mới cần thiết để xử lý chúng. Tài liệu này đặt nền móng cho việc hiểu sâu sắc các khái niệm này.

1.2. Phân loại Đại số Lie đơn giản

Mục tiêu cuối cùng của lý thuyết này là phân loại tất cả các Đại số Lie đơn giản. Nhiệm vụ này có tầm quan trọng lớn trong đại số. Nó cho phép các nhà toán học hiểu rõ hơn về các cấu trúc đại số cơ bản. Việc phân loại bao gồm việc nhận dạng các họ đại số Lie. Chúng bao gồm Đại số Lie cổ điển và Đại số Lie kiểu Cartan. Các đặc trưng của trường cơ sở đóng vai trò quyết định. Đại số Lie modular là một tên gọi khác cho đại số Lie trong đặc trưng dương. Các kỹ thuật phân loại liên quan đến việc phân tích cấu trúc bên trong. Điều này bao gồm việc kiểm tra các cấu trúc con. Các định lý nhận dạng đóng vai trò quan trọng. Chúng cho phép xác định một đại số Lie dựa trên các thuộc tính của nó. Quá trình phân loại rất chi tiết và phức tạp. Nó đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các khái niệm đại số.

II.Toral và p envelope Phân tích cấu trúc đại số Lie

Phân tích cấu trúc của các đại số Lie trong đặc trưng dương thường bắt đầu với các cấu trúc con. Toral subalgebras là một trong những cấu trúc con quan trọng nhất. Chúng đóng vai trò tương tự như các đại số Cartan trong đặc trưng 0. Tuy nhiên, định nghĩa và tính chất của chúng phức tạp hơn. Khái niệm p-envelope là cần thiết để hiểu sâu hơn về các đại số Lie. p-envelope của một đại số Lie là đại số Lie hạn chế nhỏ nhất chứa nó. Sự liên quan giữa toral subalgebras và p-envelope là trọng tâm. Nó cung cấp cái nhìn sâu sắc về cấu trúc tổng thể. Các khái niệm như hạng toral tuyệt đối được giới thiệu. Chúng là các bất biến quan trọng. Những bất biến này giúp phân biệt các đại số Lie khác nhau. Sự hiểu biết về các cấu trúc này là nền tảng. Nó cần thiết cho bất kỳ nỗ lực phân loại nào. Các phương pháp này được phát triển chi tiết trong tài liệu.

2.1. Phân cấp toral và hạng toral tuyệt đối

Một toral subalgebra là một cấu trúc con abel trong một đại số Lie hạn chế. Các phần tử của nó là p-nhiều lần của chính chúng. Hạng toral tuyệt đối là một bất biến quan trọng. Nó đặc trưng cho kích thước tối đa của các toral subalgebra. Bất biến này giúp phân biệt các loại Đại số Lie khác nhau. Việc xác định hạng toral tuyệt đối thường đòi hỏi các kỹ thuật phức tạp. Nó liên quan đến việc nghiên cứu p-envelope của đại số Lie. Việc tìm kiếm các toral subalgebra tối đa là một bước thiết yếu. Điều này giúp hiểu cấu trúc nội tại của đại số. Phân tích này là một phần cốt lõi của lý thuyết cấu trúc. Nó cung cấp các công cụ để phân loại. Các ví dụ và trường hợp cụ thể minh họa các khái niệm này.

2.2. Biến đổi toral trong p envelope

Biến đổi toral là một quá trình biến đổi các toral subalgebra. Nó liên quan đến việc di chuyển chúng trong p-envelope của đại số Lie. Sự hiểu biết về cách các toral subalgebra tương tác là cần thiết. Điều này giúp xác định tính duy nhất của chúng. Biến đổi toral có thể tiết lộ các khía cạnh ẩn của cấu trúc. Ví dụ, nó có thể cho thấy sự liên kết giữa các toral subalgebra khác nhau. Các phương pháp này được sử dụng để xây dựng các mô hình. Chúng giúp dự đoán hành vi của đại số Lie dưới các phép biến đổi. Các kết quả từ việc nghiên cứu biến đổi toral đóng góp vào việc phân loại. Nó xác nhận tính nhất quán của các cấu trúc. Việc này có ý nghĩa quan trọng đối với lý thuyết đại số Lie tổng quát.

III.Phân loại Đại số Lie đơn giản Các kiểu Cartan

Việc phân loại Đại số Lie đơn giản trong đặc trưng dương là một trong những mục tiêu chính của nghiên cứu này. Nó bao gồm việc nhận dạng các họ đại số khác nhau. Các Đại số Lie cổ điển là một phần của hệ thống phân loại. Tuy nhiên, trong đặc trưng dương, chúng có những biến thể đặc biệt. Bên cạnh đó, các Đại số Lie kiểu Cartan là một nhóm quan trọng khác. Chúng không có đối tác trực tiếp trong đặc trưng 0. Cấu trúc của chúng phức tạp và độc đáo. Các phương pháp như Cartan prolongation được sử dụng để xây dựng chúng. Sự hiểu biết về các kiểu Cartan là trung tâm của việc phân loại. Nó cho phép các nhà toán học tổ chức và nghiên cứu các đại số này một cách có hệ thống. Các trường hợp đặc biệt như đặc trưng 3 cũng được xem xét. Những trường hợp này thường có các tính chất khác thường. Chúng đặt ra những thách thức riêng biệt. Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn tổng quan về các kiểu đại số Lie này.

3.1. Đại số Lie cổ điển trong đặc trưng p

Các Đại số Lie cổ điển bao gồm các loại A, B, C, D. Chúng tương tự như các đại số Lie bán đơn giản trên trường số phức. Tuy nhiên, trong đặc trưng p, chúng có những tính chất khác biệt. Ví dụ, dạng Killing có thể suy biến. Điều này làm thay đổi cấu trúc của chúng. Các dạng cổ điển này vẫn đóng vai trò quan trọng trong phân loại. Chúng cung cấp một điểm khởi đầu quen thuộc. Các biến thể của chúng trong đặc trưng p được nghiên cứu chi tiết. Sự hiểu biết về cách chúng khác biệt là cần thiết. Điều này giúp phân loại các Đại số Lie tổng quát hơn. Phân tích này bao gồm các tính toán cụ thể. Nó nhằm mục đích xác định cấu trúc chính xác. Các kết quả này là cần thiết cho lý thuyết phân loại.

3.2. Cấu trúc Đại số Lie kiểu Cartan

Đại số Lie kiểu Cartan là một họ quan trọng của Đại số Lie đơn giản trong đặc trưng dương. Chúng không có sự tương ứng trực tiếp trong trường đặc trưng 0. Cấu trúc của chúng thường được xây dựng thông qua phương pháp Cartan prolongation. Phương pháp này bắt đầu từ một đại số Lie được phân cấp. Sau đó, nó được mở rộng theo các bước cụ thể. Hệ thống gốc cũng đóng vai trò nhưng cần được hiểu theo một cách tổng quát hơn. Đại số Lie kiểu Cartan bao gồm các loại W, S, H, K. Mỗi loại có các tính chất riêng. Việc nghiên cứu chúng là trọng tâm của phân loại. Chúng đại diện cho một phần lớn các Đại số Lie đơn giản. Sự hiểu biết về cấu trúc này là cần thiết để hoàn thành phân loại. Nó là một trong những đóng góp chính của tài liệu này.

3.3. Đại số Lie đơn giản trong đặc trưng 3

Đặc trưng 3 là một trường hợp đặc biệt quan trọng trong nghiên cứu Đại số Lie đơn giản. Một số hiện tượng độc đáo xảy ra chỉ trong đặc trưng này. Điều này làm cho việc phân loại trở nên phức tạp hơn. Ví dụ, có thể tồn tại các đại số Lie đơn giản không thuộc vào các họ cổ điển hoặc kiểu Cartan đã biết. Việc nghiên cứu các đại số này đòi hỏi các kỹ thuật chuyên biệt. Nó có thể dẫn đến việc phát hiện ra các cấu trúc mới. Tài liệu này dành một phần để phân tích sâu sắc. Nó giúp làm rõ các đặc điểm riêng biệt của Đại số Lie trong đặc trưng 3. Điều này đóng góp vào sự hoàn chỉnh của lý thuyết phân loại. Những kết quả này mở rộng kiến thức về Đại số Lie modular.

IV.Phép dẫn xuất và Cấu trúc Đại số Lie hạn chế

Phép dẫn xuất đóng một vai trò trung tâm trong lý thuyết Đại số Lie. Đặc biệt là trong đặc trưng dương. Chúng là các ánh xạ tuyến tính thỏa mãn quy tắc Leibniz. Tập hợp các phép dẫn xuất tạo thành một đại số Lie. Việc nghiên cứu các phép dẫn xuất giúp hiểu sâu hơn về cấu trúc của đại số Lie gốc. Khái niệm đại số lũy thừa chia cũng rất quan trọng. Nó liên quan đến việc xây dựng các đại số Lie kiểu Cartan. Các phép dẫn xuất được sử dụng để mô tả các đối xứng. Chúng cũng giúp xác định tính đơn giản của một đại số. Cấu trúc của Đại số Lie hạn chế được nghiên cứu thông qua các phép dẫn xuất nội. Các khái niệm như lọc và phân cấp cũng được áp dụng. Chúng cung cấp một khung nhìn khác về cấu trúc. Việc kết hợp các ý tưởng này là cần thiết. Nó giúp giải quyết các vấn đề phức tạp trong lý thuyết cấu trúc.

4.1. Phép dẫn xuất và đại số lũy thừa chia

Phép dẫn xuất là một công cụ mạnh mẽ trong nghiên cứu đại số Lie. Đặc biệt, các phép dẫn xuất đặc biệt có thể tiết lộ cấu trúc nội tại. Đại số lũy thừa chia là một khái niệm quan trọng liên quan. Nó là một loại đại số kết hợp với cấu trúc lũy thừa p. Các đại số này thường được sử dụng làm cơ sở. Chúng giúp xây dựng các Đại số Lie kiểu Cartan. Mối quan hệ giữa phép dẫn xuất và đại số lũy thừa chia rất chặt chẽ. Nó cung cấp các phương tiện để hiểu cách các đại số Lie phức tạp được hình thành. Việc phân tích các cấu trúc này là cần thiết. Nó góp phần vào việc nhận dạng và phân loại Đại số Lie đơn giản. Các phương pháp này được mô tả chi tiết trong tài liệu.

4.2. Nhúng chuyển tiếp và đại số Lie lọc

Nhúng chuyển tiếp là một kỹ thuật dùng để nghiên cứu các Đại số Lie. Nó liên quan đến việc nhúng một đại số Lie vào một đại số khác có cấu trúc đã biết. Kỹ thuật này giúp phân tích các tính chất của đại số gốc. Đại số Lie lọc là một loại đại số có một chuỗi các cấu trúc con. Chúng được sắp xếp theo một thứ tự nhất định. Cấu trúc lọc và phân cấp giúp đơn giản hóa việc nghiên cứu. Nó cho phép chia nhỏ đại số thành các phần nhỏ hơn. Sau đó phân tích từng phần một. Sự kết hợp của nhúng chuyển tiếp và đại số Lie lọc cung cấp một khung phân tích mạnh mẽ. Khung này hữu ích trong việc hiểu cấu trúc tổng thể. Nó cũng góp phần vào việc phát triển các định lý nhận dạng. Các kỹ thuật này có ý nghĩa quan trọng trong lý thuyết cấu trúc.

V.Đại số Lie modular Ứng dụng và nhận dạng

Đại số Lie modular, tức là các đại số Lie trên trường đặc trưng dương, có nhiều ứng dụng quan trọng. Các định lý nhận dạng đóng một vai trò quan trọng trong việc phân loại chúng. Định lý này cung cấp các tiêu chí để xác định một đại số Lie. Nó được dựa trên các tính chất cấu trúc nhất định. Sự hiểu biết về dạng Killing, mặc dù nó có thể suy biến, vẫn có giá trị. Các khái niệm liên quan như nhóm Weyl có thể được tổng quát hóa. Chúng hỗ trợ trong việc phân tích các đại số này. Cuốn sách không chỉ tập trung vào lý thuyết mà còn vào các phương pháp thực hành. Nó giúp nhận dạng và xây dựng các đại số Lie. Các kết quả phân loại cuối cùng có thể được áp dụng. Chúng dùng để giải quyết các vấn đề trong các lĩnh vực khác của toán học. Nghiên cứu này củng cố vị trí của Đại số Lie modular. Nó là một lĩnh vực nghiên cứu năng động và đầy thử thách.

5.1. Định lý nhận dạng và phân loại

Các định lý nhận dạng là nền tảng của quá trình phân loại Đại số Lie đơn giản. Chúng cung cấp các tiêu chí cần thiết và đủ. Các tiêu chí này giúp xác định một đại số Lie cụ thể. Điều này dựa trên các thuộc tính cấu trúc của nó. Các định lý này thường dựa trên việc phân tích các cấu trúc con. Ví dụ, chúng có thể sử dụng các toral subalgebra. Hoặc chúng có thể sử dụng các phép dẫn xuất. Việc phát triển các định lý nhận dạng là một thành tựu đáng kể. Nó cho phép các nhà toán học đối phó với sự đa dạng của Đại số Lie. Đặc biệt trong bối cảnh đặc trưng dương. Các định lý này giúp khẳng định tính đơn giản của một đại số. Chúng cũng giúp xác định nó thuộc loại nào. Đây là một phần quan trọng trong việc hoàn thành phân loại.

5.2. Ứng dụng của Đại số Lie modular

Đại số Lie modular có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau của toán học. Chúng xuất hiện trong hình học đại số và lý thuyết số. Việc hiểu cấu trúc của chúng có thể dẫn đến những khám phá mới. Dạng Killing, dù suy biến trong đặc trưng p, vẫn cung cấp thông tin. Các nhóm Weyl, trong một số ngữ cảnh, có thể được mở rộng. Chúng vẫn giữ vai trò quan trọng trong việc mô tả cấu trúc. Các phương pháp nghiên cứu Đại số Lie modular có thể được áp dụng. Chúng giúp giải quyết các vấn đề trong lý thuyết biểu diễn. Hoặc trong các nghiên cứu về đối xứng. Cuốn sách này cung cấp một cái nhìn tổng thể. Nó cho thấy sự liên quan của các Đại số Lie này. Điều này làm nổi bật tầm quan trọng của chúng. Nó giúp củng cố vai trò của chúng trong toán học hiện đại.

Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
De gruyter expositions in mathematics 38 editors o h kegel albert ludwigs universität freiburg v p maslov academy of sciences moscow w d neumann columbia university new york

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (550 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

com de Gruyter Expositions in Mathematics 38 Editors O. Kegel, Albert-Ludwigs-Universität, Freiburg V. Maslov, Academy of Sciences, Moscow W. Neumann, Columbia University, New York R., Rice University, Houston www.com de Gruyter Expositions in Mathematics 1 The Analytical and Topological Theory of Semigroups, K.) 2 Combinatorial Homotopy and 4-Dimensional Complexes, H.

Baues 3 The Stefan Problem, A. Meirmanov 4 Finite Soluble Groups, K. Hawkes 5 The Riemann Zeta-Function, A. Voronin 6 Contact Geometry and Linear Differential Equations, V.

Sternin 7 Infinite Dimensional Lie Superalgebras, Yu. Zaicev 8 Nilpotent Groups and their Automorphisms, E. Khukhro 9 Invariant Distances and Metrics in Complex Analysis, M. Pflug 10 The Link Invariants of the Chern-Simons Field Theory, E.

Guadagnini 11 Global Affine Differential Geometry of Hypersurfaces, A. Zhao 12 Moduli Spaces of Abelian Surfaces: Compactification, Degenerations, and Theta Functions, K. Weintraub 13 Elliptic Problems in Domains with Piecewise Smooth Boundaries, S. Plamenevsky 14 Subgroup Lattices of Groups, R.

Schmidt 15 Orthogonal Decompositions and Integral Lattices, A. Tiep 16 The Adjunction Theory of Complex Projective Varieties, M. Sommese 17 The Restricted 3-Body Problem: Plane Periodic Orbits, A. Bruno 18 Unitary Representation Theory of Exponential Lie Groups, H.

Ludwig 19 Blow-up in Quasilinear Parabolic Equations, A. Mikhailov 20 Semigroups in Algebra, Geometry and Analysis, K.) 21 Compact Projective Planes, H. Stroppel 22 An Introduction to Lorentz Surfaces, T. Weinstein 23 Lectures in Real Geometry, F.) 24 Evolution Equations and Lagrangian Coordinates, A.

Shmarev 25 Character Theory of Finite Groups, B. Huppert 26 Positivity in Lie Theory: Open Problems, J.) 27 Algebra in the Stone-Čech Compactification, N. Strauss 28 Holomorphy and Convexity in Lie Theory, K. Neeb 29 Monoids, Acts and Categories, M.

Mikhalev 30 Relative Homological Algebra, Edgar E. Jenda 31 Nonlinear Wave Equations Perturbed by Viscous Terms, Viktor P. Mosolov 32 Conformal Geometry of Discrete Groups and Manifolds, Boris N. Apanasov 33 Compositions of Quadratic Forms, Daniel B.

Shapiro 34 Extension of Holomorphic Functions, Marek Jarnicki, Peter Pflug 35 Loops in Group Theory and Lie Theory, Péter T. Nagy, Karl Strambach 36 Automatic Sequences, Friedrich von Haeseler 37 Error Calculus for Finance and Physics, Nicolas Bouleau www.com Simple Lie Algebras over Fields of Positive Characteristic I. Structure Theory by Helmut Strade ≥ Walter de Gruyter · Berlin · New York www.com Author Helmut Strade Fachbereich Mathematik Schwerpunkt Algebra und Zahlentheorie Universität Hamburg Bundesstrasse 55 20146 Hamburg, Germany E-mail: strade@math.de Mathematics Subject Classification 2000: 17-02; 17B50, 17B20, 17B05 Key words: simple Lie algebras, classification, Lie algebras of characteristic p ⬎ 2, divided power algebras, Cartan prolongation, recognition theorems 앪 앝 Printed on acid-free paper which falls within the guidelines of the ANSI to ensure permanence and durability. Library of Congress Cataloging-in-Publication Data Strade, Helmut, 1942⫺ Simple Lie algebras over fields of positive characteristic / by Hel- mut Strade.

cm ⫺ (De Gruyter expositions in mathematics ; 38) Includes bibliographical references and index. 1 : acid-free paper) 1.55⫺dc22 2004043901 ISBN 3-11-014211-2 Bibliographic information published by Die Deutsche Bibliothek Die Deutsche Bibliothek lists this publication in the Deutsche Nationalbibliografie; detailed bibliographic data is available in the Internet at ⬍http://dnb. 쑔 Copyright 2004 by Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, 10785 Berlin, Germany.

All rights reserved, including those of translation into foreign languages. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopy, recording, or any information storage or retrieval system, without permission in writing from the publisher. Typesetting using the authors’ TEX files: I. Printing and binding: Hubert & Co.

Cover design: Thomas Bonnie, Hamburg.com Für meine liebe Renate, die mit bewundernswerter Geduld die Enstehung dieses Buches begleitet hat.com Contents Introduction 1 1 Toral subalgebras in p-envelopes 17 1.2 The absolute toral rank 23 1.4 Absolute toral ranks of parametrized families 39 1.5 Toral switching 46 2 Lie algebras of special derivations 58 2.1 Divided power mappings 59 2.2 Subalgebras defined by flags 73 2.3 Transitive embeddings of Lie algebras 79 2.4 Automorphisms and derivations 89 2.5 Filtrations and gradations 91 2.6 Minimal embeddings of filtered and associated graded Lie algebras 99 2.9 The constructions can be made basis free 119 3 Derivation simple algebras and modules 133 3.4 Derivation semisimple associative algebras 163 3.6 Conjugacy classes of tori 176 4 Simple Lie algebras 180 4.1 Classical Lie algebras 180 4.2 Lie algebras of Cartan type 184 4.4 Simple Lie algebras in characteristic 3 209 www.com viii Contents 5 Recognition theorems 217 5.2 From local to global Lie algebras 228 5.4 Generating Melikian algebras 258 5.5 The Weak Recognition Theorem 262 5.6 The Recognition Theorem 269 5.7 Wilson’s Theorem 272 6 The isomorphism problem 283 6.2 The compatibility property 295 6.4 Orbits of Hamiltonian forms 314 6.7 Melikian algebras 349 7 Structure of simple Lie algebras 357 7.6 W (1; n) 420 8 Pairings of induced modules 432 8.3 Trigonalizability 461 9 Toral rank 1 Lie algebras 484 9.1 Solvable maximal subalgebras 484 9.2 Cartan subalgebras of toral rank 1 496 Notation 521 Bibliography 527 Index 539 www.com Introduction The theory of finite dimensional Lie algebras over fields F of positive characteristic p was initiated by E. Witt came up with the following example of a simple Lie algebra of dimension p (for p > 3), afterwards named the Witt algebra W (1; 1). On the vector p−2 space i=−1 F ei define the Lie product  (j − i)ei+j if − 1 ≤ i + j ≤ p − 2, [ei , ej ] := 0 otherwise. This algebra behaves completely different from those algebras we know in charac- teristic  0.

As an example, it contains a unique subalgebra of codimension 1, namely i≥0 F ei. It also has sandwich elements, i. Witt himself never published this example or generalizations of it, which he presumably knew of. At that time he was interested in the search for new finite simple groups.

When he realized that these new structures had only known au- tomorphism groups he apparently lost his interest in these algebras. We have only oral and indirect information of Witt’s work on this field by two publications of H. Chang determined the automorphisms and irreducible representations of W (1; 1) over algebraically closed fields. He also men- tioned that Witt himself gave a realization of W (1; 1) in terms of truncated polynomial rings.

Jacobson proved a Galois type theorem for inseparable field exten- sions by substituting the algebra of derivations for the automorphism group of a field extension. More explicitly, he was able to show that the set of intermediate fields of a p field extension F (c1 ,. , cn ) : F with ci ∈ F is in bijection with the set of those Lie subalgebras of Der F F (c1 ,. , cn ), which are F (c1 ,.

, cn )-modules and are closed under the p-power mapping D  → D p. At that early time Jacobson already introduced the term “restrictable” for those Lie algebras, which admit a p-mapping x → x [p] satisfying the equation ad x [p] = (ad x)p for all x. Later he preferred to use the term “restricted Lie algebra” for pairs (L, [p]), when such a p-mapping is fixed. The Lie algebras of linear algebraic groups over F are all equipped with a natural p-mapping, hence they carry canonical restricted Lie algebra structures.

Zassenhaus [Zas39] generalized the construction of E. Witt in a natural way. Let n  G be a subgroup of order p in the additive group of F and give the direct sum g∈G F ug a Lie algebra structure via [ug , uh ] := (h − g)ug+h for all g, h ∈ G. Such Lie algebras are now called Zassenhaus algebras.

He also proved the first classification result, saying that a simple Lie algebra having a 1-dimensional CSA (= Cartan subalgebra) such that all roots are GF(p)-dependent and all root spaces are 1-dimensional is isomorphic to sl(2) or W (1; 1). Since then a great number of publications on this new theory of modular Lie alge- bras have appeared. We were shown how to construct analogues of the characteristic 0 simple Lie algebras [Jac41], [Jac43], [Che56], [M-S57] (these algebras, including the exceptional ones, are called classical in the modular theory), and in which way classes of non-classical algebras (called Cartan type) arise from infinite dimensional algebras of differential operators over C [K-S66], [K-S69], [Wil69], [Kac74], [Wil76]. In some sense [Wil76] was a cornerstone.

In this paper the previously known finite dimensional simple Lie algebras had been categorized into the classes of classical Lie algebras and “generalized” Cartan type Lie algebras for characteristic p > 3. People began to believe that the list of finite dimensional Lie algebras known so far could pos- sibly be complete, at least for p > 5. There were some indications that characteristic 5 is a borderline case. In fact, additional examples of simple Lie algebras were known in characteristics 2 and 3 (G.

Kostrikin) as early as from 1967. Melikian published a new family of simple Lie algebras in characteristic 5 ([Mel80]), now named Melikian algebras. The present Classifica- tion Theory of Block–Wilson–Strade–Premet indeed proves that the classical, Cartan type, and Melikian algebras exhaust the class of simple Lie algebras for p > 3. It could also well be that the list of known simple Lie algebras in characteristic 3 is close to complete.

But, as an example, Yu. Leites [K-L92] constructed simple Lie algebras in characteristic 2 from superalgebras. This indicates that a greater variety of constructions could yield many more examples in characteristic 2. A more complete history of this search for new simple Lie algebras would have to mention many other mathematicians who prepared the ground well, whose names, unfortunately, will remain in the dark during this short introduction.

Let us briefly describe the known simple Lie algebras for p > 3. The construction of C. Chevalley provides in a finite dimensional simple Lie algebra g over C a basis B of root vectors with respect to a CSA h such that the multiplication coefficients are integers of absolute value < 5. The Z-span gZ of B is a Z-form in g closed under taking Lie brackets.

Therefore, gF := F ⊗Z gZ is a Lie algebra over F with basis 1 ⊗ B and structure constants obtained from those for gZ by reducing modulo p. For p > 3, the Lie algebra gF fails to be simple if and only if the root system  = (g, h) has type Al where l = mp−1 for some m ∈ N. If  has type Amp−1 , then gF ∼= sl(mp) has the one dimensional center of scalar matrices and the Lie algebra www.com Introduction 3 gF /z(gF ) ∼= psl(mp) is simple. The simple Lie algebras over F thus obtained are called classical.

All classical Lie algebras are restricted with p-mapping given by (1 ⊗ eα )[p] = 0 and (1 ⊗ hi )[p] = 1 ⊗ hi for all α ∈  and 1 ≤ i ≤ l. As in characteristic 0, they are parametrized by Dynkin diagrams of types Al , Bl , Cl , Dl , G2 , F4 , E6 , E7 , E8. We stress that, by abuse of characteristic 0 notation, the classical simple Lie algebras over F include the Lie algebras of simple algebraic F -groups of exceptional types. All classical simple Lie algebras are closely related to simple algebraic groups over F.

Šafarevič gave a unified description of a large class of non-classical simple Lie algebras over F. Their construction was mo- tivated by classical work of E. Cartan [Car09] on infinite dimensional, simple, tran- sitive pseudogroups of transformations. To define finite dimensional modular ana- logues of complex Cartan type Lie algebras Kostrikin and Šafarevič replaced algebras of formal power series over C by divided power algebras over F.

Let Nm denote mof non-negative integers.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Helmut Strade (2004). Cấu trúc Đại số Lie Đơn giản Đặc trưng Dương [Luận án tiến sĩ, Universität Hamburg]. LuanAn.net. https://luanan.net/toan-hoc/cau-truc-dai-so-lie-don-gian-dac-trung-duong

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Cấu trúc Đại số Lie Đơn giản Đặc trưng Dương" nghiên cứu về vấn đề gì?

De Gruyter Expositions in Mathematics 38: Khám phá toán học với các biên tập viên uy tín từ Freiburg, Moscow, New York.

Luận án "Cấu trúc Đại số Lie Đơn giản Đặc trưng Dương" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Universität Hamburg. Năm bảo vệ: 2004.

Luận án "Cấu trúc Đại số Lie Đơn giản Đặc trưng Dương" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Cấu trúc Đại số Lie Đơn giản Đặc trưng Dương" thuộc chuyên ngành Mathematics. Danh mục: Toán Học.

Luận án "Cấu trúc Đại số Lie Đơn giản Đặc trưng Dương" có bao nhiêu trang?

Luận án "Cấu trúc Đại số Lie Đơn giản Đặc trưng Dương" có 550 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Cấu trúc Đại số Lie Đơn giản Đặc trưng Dương" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter