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Grupo Janko J1

En el área del álgebra moderna conocida como teoría de grupos , el grupo de Janko J 1 es un grupo simple esporádico de orden

   2 3  ···· 11  · 19 = 175560
≈ 2 × 105 .

Historia

J 1 es uno de los 26 grupos esporádicos y fue descrito originalmente por Zvonimir Janko en 1965. Es el único grupo de Janko cuya existencia fue probada por el propio Janko y fue el primer grupo esporádico que se encontró desde el descubrimiento de los grupos de Mathieu en el siglo XIX. Su descubrimiento lanzó la teoría moderna de los grupos esporádicos .

En 1986, Robert A. Wilson demostró que J 1 no puede ser un subgrupo del grupo monstruo . [1] Por lo tanto, es uno de los 6 grupos esporádicos llamados parias .

Propiedades

La representación compleja fiel más pequeña de J 1 tiene dimensión 56. [2] J 1 puede caracterizarse abstractamente como el único grupo simple con subgrupos abelianos 2-Sylow y con una involución cuyo centralizador es isomorfo al producto directo del grupo de orden dos y el grupo alternante A 5 de orden 60, es decir, el grupo icosaédrico rotacional . Esa era la concepción original de Janko del grupo. De hecho, Janko y Thompson estaban investigando grupos similares a los grupos de Ree 2 G 2 (3 2 n +1 ), y demostraron que si un grupo simple G tiene 2-subgrupos abelianos de Sylow y un centralizador de una involución de la forma Z /2 Z × PSL 2 ( q ) para q una potencia prima de al menos 3, entonces o q es una potencia de 3 y G tiene el mismo orden que un grupo de Ree (más tarde se demostró que G debe ser un grupo de Ree en este caso) o q es 4 o 5. Nótese que PSL 2 ( 4 )= PSL 2 ( 5 )= A 5 . Este último caso excepcional condujo al grupo de Janko J 1 .

J 1 no tiene automorfismos externos y su multiplicador de Schur es trivial.

J 1 está contenido en el grupo O'Nan como el subgrupo de elementos fijados por un automorfismo externo de orden 2.

Construcciones

Representación del módulo 11

Janko encontró una representación modular en términos de matrices ortogonales de 7 × 7 en el campo de once elementos , con generadores dados por

y

Y tiene orden 7 y Z tiene orden 5. Janko (1966) atribuyó a WA Coppel el reconocimiento de esta representación como una incrustación en el grupo simple de Dickson G 2 (11) (que tiene una representación de 7 dimensiones sobre el campo con 11 elementos).

Representación de permutación

J 1 es el grupo de automorfismos del grafo de Livingstone , un grafo transitivo de distancia con 266 vértices y 1463 aristas. El estabilizador de un vértice es PSL 2 (11), y el estabilizador de una arista es 2×A 5 .

Esta representación de permutación se puede construir implícitamente comenzando con el subgrupo PSL 2 (11) y adjuntando 11 involuciones t 0 ,..., t X . PSL 2 (11) permuta estas involuciones bajo la representación excepcional de 11 puntos, por lo que se pueden identificar con puntos en el biplano de Payley . Las siguientes relaciones (combinadas) son suficientes para definir J 1 : [3]

Presentación

También hay un par de generadores a, b tales que

a 2 =b 3 =(ab) 7 =(abab −1 ) 10 =1

J 1 es, pues, un grupo de Hurwitz , una imagen homomórfica finita del grupo de triángulos (2,3,7) .

Subgrupos máximos

Janko (1966) encontró las 7 clases de conjugación de subgrupos maximales de J 1 que se muestran en la tabla. Los subgrupos simples maximales de orden 660 proporcionan a J 1 una representación de permutación de grado 266. Encontró que hay 2 clases de conjugación de subgrupos isomorfos al grupo alternante A 5 , ambos encontrados en los subgrupos simples de orden 660. J 1 tiene subgrupos propios simples no abelianos de solo 2 tipos de isomorfismo.

La notación A . B significa un grupo con un subgrupo normal A con cociente B , y D 2 n es el grupo diedro de orden 2 n .

Número de elementos de cada orden

El mayor orden de cualquier elemento del grupo es 19. Los órdenes y tamaños de la clase de conjugación se encuentran en el ATLAS.

Referencias

  1. ^ Wilson (1986). "¿Es J1 un subgrupo del Monstruo?". Boletín de la Sociedad Matemática de Londres . 18 (4): 349–350. doi : 10.1112/blms/18.4.349 .
  2. ^ Jansen (2005), pág. 123
  3. ^ Curtis, RT (1993), "Presentaciones simétricas II: El grupo Janko J 1 ", Revista de la Sociedad Matemática de Londres (2): 294–308, doi :10.1112/jlms/s2-47.2.294, ISSN  0024-6107

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