www.wikidata.uk-ua.nina.az
Kogomologiya grup kogomologichna teoriya sho shiroko vikoristovuyetsya u teoriyi grup i zastosuvannyah zokrema u algebrichnij teoriyi chisel i algebrichnij topologiyi Pri comu pidhodi pari G A de G grupa a A livij G modul tobto modul nad cilochiselnim grupovim kilcem Z G displaystyle mathbb Z G zistavlyayetsya poslidovnist abelevih grup Hn G A sho nazivayutsya grupami kogomologij grupi G z koeficiyentami v A Chislo n sho probigaye vsi cili nevid yemni znachennya nazivayetsya rozmirnistyu grupi Hn G A Grupi kogomologij ye vazhlivimi invariantami sho mistyat informaciyu yak pro grupu G tak i pro moduli A Zmist 1 Oznachennya 1 1 Formalne oznachennya za dopomogoyu pohidnogo funktora 1 2 Oznachennya za dopomogoyu proyektivnih rezolvent 1 3 Standartni rezolventi 1 4 Aksiomatichne oznachennya 1 5 Gomologiya grup 2 Gomologichni grupi maloyi rozmirnosti 3 Vlastivosti 4 Kogomologiyi skinchennih grup 5 Kogomologiyi proskinchennih grup 6 Literatura 7 Div takozhOznachennya RedaguvatiFormalne oznachennya za dopomogoyu pohidnogo funktora Redaguvati Nehaj G deyaka grupa i A livij G modul tobto modul nad cilochiselnim grupovim kilcem Z G displaystyle mathbb Z G nbsp Nehaj AG pidmodul G invariantnih elementiv u A tobto mnozhina takih elementiv a A displaystyle a in A nbsp sho dlya vsih elementiv g u grupi G vikonuyetsya g a a displaystyle ga a nbsp Usi G moduli utvoryuyut kategoriyu morfizmami v yakij ye gomomorfizmi f dlya yakih vikonuyutsya rivnosti f ga g fa dlya vsih g G displaystyle g in G nbsp i a A displaystyle a in A nbsp Kategoriya G moduliv tobto kategoriya Z G displaystyle mathbb Z G nbsp moduliv maye dostatno in yektivnih ob yektiv yak i vsi kategoriyi moduliv nad kilcyami Vidobrazhennya A AG ye funktorom iz kategoriyi G moduliv u kategoriyu abelevih grup Cej funktor ye tochnim zliva ale ne sprava tobto dlya tochnoyi poslidovnosti 0 A B C 0 tochnoyu ye poslidovnist 0 AG BG CG Tomu dlya funktora A AG mozhna pobuduvati pravi pohidni funktori Yih znachennyami ye abelevi grupi sho poznachayutsya Hn G A i nazivayutsya n mi kogomologichnimi grupami grupi G iz znachennyami u A Oznachennya za dopomogoyu proyektivnih rezolvent Redaguvati Okrim oznachennya za dopomogoyu in yektivnih rezolvent viznachennya mozhna dati za dopomogoyu proyektivnih rezolvent Dlya pochatku ye izomorfizm Hom G Z A A G displaystyle operatorname Hom G mathbb Z A cong A G nbsp de Z displaystyle mathbb Z nbsp rozglyadayetsya yak G modul ye z trivialnoyu diyeyu Nehaj d n P n d n 1 P n 1 P 0 Z 0 displaystyle cdots xrightarrow d n P n xrightarrow d n 1 P n 1 to cdots to P 0 to mathbb Z to 0 nbsp ye deyakoyu proyektivnoyu rezolventoyu trivialnogo G modulya Z displaystyle mathbb Z nbsp u kategoriyi G moduliv tobto tochnoyu poslidovnistyu v yakij vsi moduli Pi ye proyektivnimi Todi Hn G A ye n na grupa kogomologij kolancyugovogo kompleksu d n Hom G P n A d n 1 Hom G P n 1 A d n 2 d 0 Hom G P 0 A 0 displaystyle cdots xleftarrow d n operatorname Hom G P n A xleftarrow d n 1 operatorname Hom G P n 1 A xleftarrow d n 2 dots xleftarrow d 0 operatorname Hom G P 0 A leftarrow 0 nbsp de vidobrazhennya d n displaystyle d n nbsp indukovani vidobrazhennyami d n displaystyle d n nbsp tobto H n G A Ker d n lm d n 1 displaystyle H n G A operatorname Ker d n operatorname lm d n 1 nbsp Dane oznachennya tezh ye za dopomogoyu pohidnogo funktora funktora Ext A same H n G A Ext Z G n Z A displaystyle H n G A operatorname Ext mathbb Z G n mathbb Z A nbsp Standartni rezolventi Redaguvati Dlya obchislennya grup kogomologij zazvichaj vikoristovuyut standartnu rezolventu trivialnogo G modulya Z displaystyle mathbb Z nbsp v yakij P n Z G n 1 displaystyle P n mathbb Z G n 1 nbsp Pn ye vilnim a tomu i proyektivnim Z G displaystyle mathbb Z G nbsp modulem Jogo bazisom ye napriklad mnozhina elementiv vidu 1 g 1 g n displaystyle 1 g 1 ldots g n nbsp de g 1 g n displaystyle g 1 ldots g n nbsp dovilni elementi grupi G Dlya g 0 g k G n 1 displaystyle g 0 ldots g k in G n 1 nbsp mozhna viznachiti granichnij operator yak d n g 0 g 1 g n i 0 n 1 i g 0 g i g n displaystyle d n g 0 g 1 ldots g n sum i 0 n 1 i left g 0 ldots widehat g i dots g n right nbsp de znak displaystyle widehat cdot nbsp oznachaye sho chlen gi ye vidsutnim u virazi Kolancyugi z H o m G P n A displaystyle Hom G P n A nbsp funkciyi f g 0 g 1 g n displaystyle f g 0 g 1 ldots g n nbsp taki sho g f g 0 g 1 g n f g g 0 g g 1 g g n displaystyle gf g 0 g 1 ldots g n f gg 0 gg 1 ldots gg n nbsp Roblyachi zaminu zminnih za formulami g 0 1 g 1 h 1 g 2 h 1 h 2 g n h 1 h 2 h n displaystyle g 0 1 g 1 h 1 g 2 h 1 h 2 g n h 1 h 2 h n nbsp mozhna perejti do neodnoridnih kolancyugiv f h 1 h n displaystyle f h 1 ldots h n nbsp Diya kogranichnogo operatora na nih zadayetsya yak d n 1 f h 1 h n 1 h 1 f h 2 h n 1 i 1 n 1 i f h 1 h i 1 h i h i 1 h n 1 1 n 1 f h 1 h n displaystyle left d n 1 f right h 1 ldots h n 1 h 1 f h 2 dots h n 1 sum i 1 n 1 i f left h 1 ldots h i 1 h i h i 1 ldots h n 1 right 1 n 1 f h 1 ldots h n nbsp Napriklad odnovimirnij kocikl funkciya f G A displaystyle f G to A nbsp taka sho f g 1 g 2 g 1 f g 2 f g 1 displaystyle f g 1 g 2 g 1 f g 2 f g 1 nbsp dlya g 1 g 2 G displaystyle g 1 g 2 in G nbsp a kogranicya funkciya vidu f g ga a dlya deyakogo a A displaystyle a in A nbsp Odnovimirnij kocikl nazivayetsya takozh shreshenim gomomorfizmom a odnovimirna kogranicya trivialnim shreshenim gomomorfizmom U razi koli G diye na A trivialno shresheni gomomorfizmi zbigayutsya zi zvichajnimi gomomorfizmami a vsi trivialni shresheni gomomorfizmi rivni 0 tobto v comu vipadku H1 G A Hom G A Aksiomatichne oznachennya Redaguvati Nabir funktoriv A H n G A n 0 1 displaystyle A to H n G A n 0 1 nbsp ye d funktorom na kategoriyi livih G moduliv yak pro ce opisano v statti Pohidnij funktor oskilki kogomologiyi grup ye pohidnimi funktorami Modul vidu B Hom Z G X displaystyle B operatorname Hom mathbb Z G X nbsp de X abeleva grupa a G diye na B za formuloyu g ϕ t ϕ t g ϕ B t Z G displaystyle g phi t phi tg forall phi in B t in mathbb Z G nbsp nazivayetsya koindukovanim Dlya in yektivnih i koindukovanih moduliv A Hn G A 0 dlya n gt 1 Bud yakij modul A ye izomorfnim pidmodulyu deyakogo koindukovanogo modulya B Tochna kogomologichna poslidovnist dlya poslidovnosti 0 A B B A 0 displaystyle 0 to A to B to B A to 0 nbsp viznachaye izomorfizmi Hn G B A Hn 1 G A i tochnu poslidovnist B G B A G H 1 G A 0 displaystyle B G to B A G to H 1 G A to 0 nbsp Takim chinom obchislennya n 1 vimirnoyi grupi kogomologij dlya modulya A zvoditsya do obchislennya n vimirnoyi grupi kogomologij dlya modulya B A Cej metod nazivayetsya zsuvom rozmirnostej Zsuv rozmirnostej dozvolyaye dati aksiomatichne oznachennya grup kogomologij yak poslidovnist funktoriv A H n G A displaystyle A to H n G A nbsp z kategoriyi G moduliv v kategoriyu abelevih grup sho utvoryuyut d funktor i zadovolnyayut umovi Hn G A 0 pri n gt 1 dlya bud yakogo koindukovanogo modulya B Oznachennya grup Hn G A mozhna dati takozh za dopomogoyu vidnoshennya ekvivalentnosti na mnozhini tochnih poslidovnostej G moduliv vidu 0 A M 1 M n Z 0 displaystyle 0 to A to M 1 to ldots to M n to mathbb Z to 0 nbsp Gomologiya grup Redaguvati Grupi gomologiyi grup viznachayutsya za dopomogoyu dvoyistoyi konstrukciyi z zaminoyu vsyudi funktora Hom G displaystyle operatorname Hom G nbsp funktorom G displaystyle otimes G nbsp Nehaj znovu zh d n P n d n 1 P n 1 P 0 Z 0 displaystyle cdots xrightarrow d n P n xrightarrow d n 1 P n 1 to cdots to P 0 to mathbb Z to 0 nbsp ye deyakoyu proyektivnoyu rezolventoyu trivialnogo G modulya Z displaystyle mathbb Z nbsp u kategoriyi G moduliv Zastosuvavshi do ciyeyi poslidovnosti kovariantnij funktor Z G A displaystyle cdot otimes mathbb Z G A nbsp oderzhuyetsya lancyugovij kompleks F n Z G A F n 1 Z G A F 0 Z G A Z Z G A displaystyle cdots to F n otimes mathbb Z G A to F n 1 otimes mathbb Z G A to cdots to F 0 otimes mathbb Z G A to mathbb Z otimes mathbb Z G A nbsp Gomologichni grupi cogo kompleksu nazivayutsya gomologichnimi grupami grupi G iz znachennyami u A i poznachayetsya Hn G A Zvazhayuchi na oznachennya funktora Tor korotko mozhna zapisati H n G A Tor n Z G Z A displaystyle H n G A operatorname Tor n mathbb Z G mathbb Z A nbsp Gomologichni grupi maloyi rozmirnosti RedaguvatiElementi grupi H1 G A mozhna interpretuvati yak klasi avtomorfizmiv grupi F sho mistitsya v tochnij poslidovnosti 1 A F G 1 displaystyle 1 to A to F to G to 1 nbsp totozhni na A i na G po modulyu spryazhen elementami a A displaystyle a in A nbsp Elementi grupi H2 G A interpretuyutsya yak klasi rozshiren grupi A za dopomogoyu G Grupa H3 G A dopuskaye interpretaciyu yak pereshkoda dlya rozshiren neabelevoyi grupi H z centrom A za dopomogoyu G Vlastivosti RedaguvatiYaksho E pidgrupa grupi G to obmezhennya kocikliv z G na H viznachaye dlya vsih n funktorialni gomomorfizmi obmezhennyares H n G A H n E A displaystyle operatorname res H n G A to H n E A nbsp dd Pri n 0 gomomorfizm res zbigayetsya z vkladennyam A G A H displaystyle A G subset A H nbsp Yaksho G E faktor grupa grupi G to pidnyattya kocikliv z G E na G indukuye funktorialni gomomorfizmi inflyaciyiinf H n G E A H H n G A displaystyle operatorname inf H n G E A H to H n G A nbsp dd Nehaj ϕ G G displaystyle phi G to G nbsp deyakij gomomorfizm Todi bud yakij G modul A mozhna peretvoriti v G modul vvazhayuchi dlya g G displaystyle g in G nbsp sho g a ϕ g a displaystyle g a phi g a nbsp Poyednuyuchi vidobrazhennya res i inf oderzhuyetsya vidobrazhennya H n G A H n G A displaystyle H n G A to H n G A nbsp U comu sensi H G A displaystyle H G A nbsp ye kontravariantnim funktorom po G Yaksho P displaystyle Pi nbsp deyaka grupa avtomorfizmiv grupi G to grupi Hn G A mozhna peretvoriti v P displaystyle Pi nbsp moduli Napriklad yaksho E normalna pidgrupa grupi G to grupam Hn E A mozhna nadati prirodnu strukturu G E moduliv Ce mozhlivo zavdyaki tomu sho vnutrishni avtomorfizmi grupi G indukuyut totozhni vidobrazhennya na grupah Hn G A Nehaj E pidgrupa grupi G skinchennogo indeksu Todi vidobrazhennya normi NG H AE AG yake rivne za oznachennyam a g G E g a displaystyle a mapsto sum g in G E ga nbsp dozvolyaye za dopomogoyu zsuvu rozmirnostej viznachiti dlya vsih n funktorialni gomomorfizmi koobmezhennya cores Hn E A Hn G A sho zadovolnyayut spivvidnoshennyu cores res G E Kogomologiyi skinchennih grup RedaguvatiDlya skinchennoyi grupi G vidobrazhennya normi NG A A tobto vidobrazhennya a g G g a displaystyle a mapsto sum g in G ga nbsp indukuye vidobrazhennya N G H 0 G A H 0 G A displaystyle hat N G H 0 G A to H 0 G A nbsp de H 0 G A A J G A displaystyle H 0 G A A J G A nbsp i J G displaystyle J G nbsp ideal kilcya Z G displaystyle mathbb Z G nbsp porodzhenij vsima elementami vidu g 1 dlya g G displaystyle g in G nbsp Vidobrazhennya N G displaystyle N G nbsp dozvolyaye ob yednati tochni poslidovnosti kogomologij i gomologij A same mozhna viznachiti modifikovani grupi kogomologij H n G A displaystyle hat H n G A nbsp yaki takozh nazivayutsya kogomologiyami Tejta dlya vsih cilih n H n G A H n G A n 1 coker N n 0 ker N n 1 H n 1 G A n 2 displaystyle widehat H n G A begin cases H n G A amp n geqslant 1 operatorname coker hat N amp n 0 ker hat N amp n 1 H n 1 G A amp n leqslant 2 end cases nbsp dd Dlya cih kogomologij isnuye tochna neskinchenna v obidvi storoni kogomologichna poslidovnist G modul A nazivayetsya kogomologichno trivialnim yaksho H n E A 0 displaystyle widehat H n E A 0 nbsp dlya vsih n i bud yakoyi pidgrupi E Modul A ye kogomologichno trivialnim todi i tilki todi koli isnuye cile chislo i dlya yakogo H i E A 0 displaystyle widehat H i E A 0 nbsp i H i 1 E A 0 displaystyle widehat H i 1 E A 0 nbsp dlya bud yakoyi pidgrupi E Bud yakij modul A ye pidmodulem abo faktor modulem kogomologichno trivialnogo modulya sho dozvolyaye zastosovuvati zsuv rozmirnostej yak dlya pidvishennya tak i dlya ponizhennya rozmirnosti Zokrema zsuv rozmirnostej dozvolyaye viznachiti vidobrazhennya res i cores ale ne inf dlya vsih cilih chisel n Dlya skinchennoporodzhenogo G modulya A grupi H n G A displaystyle widehat H n G A nbsp ye skinchennimi Grupi H n G A displaystyle widehat H n G A nbsp anulyuyutsya mnozhennyam na poryadok grupi G a vidobrazhennya H n G A p H n G p A displaystyle widehat H n G A to oplus p H n G p A nbsp indukovani obmezhennyami de Gp deyaka p pidgrupa Silova grupi G ye monomorfnim Ce dozvolyaye zvoditi ryad pitan pro kogomologiyi skinchennih grup do rozglyadu kogomologij p grup Kogomologiyi ciklichnoyi grupi mayut period 2 tobto dlya bud yakogo n dlya ciklichnoyi grupi H n G A H n 2 G A displaystyle widehat H n G A cong widehat H n 2 G A nbsp Dlya bud yakih cilih n displaystyle n nbsp i m displaystyle m nbsp viznacheno vidobrazhennya sho nazivayetsya displaystyle smile nbsp dobutkom de tenzornij dobutok grup A i B rozglyadayetsya yak G modul V okremomu vipadku koli A kilce i operaciyi z grupi G ye avtomorfizm to displaystyle smile nbsp dobutok peretvoryuye grupu n H n G A displaystyle oplus n widehat H n G A nbsp v gradujovane kilce Teorema dvoyistosti dlya displaystyle smile nbsp dobutku stverdzhuye sho dlya bud yakoyi podilnoyi abelevoyi grupi C i G modulya A displaystyle smile nbsp dobutokH n G A H n 1 G Hom A C H 1 G C displaystyle widehat H n G A otimes widehat H n 1 G operatorname Hom A C to widehat H 1 G C nbsp dd viznachaye izomorfizm mizh grupami H n G A displaystyle widehat H n G A nbsp i Hom H n 1 G Hom A C H 1 G C displaystyle operatorname Hom left widehat H n 1 G operatorname Hom A C widehat H 1 G C right nbsp displaystyle smile nbsp dobutok ye viznachenim i dlya neskinchennoyi grupi G za umovi sho n m gt 0 Kogomologiyi proskinchennih grup RedaguvatiBagato zadach prizvodyat do neobhidnosti rozglyadu kogomologij topologichnoyi grupi G sho neperervno diye na topologichnomu moduli A Zokrema yaksho G proskinchenna grupa vipadok najbilsh blizkij do skinchennih grup i A diskretna abeleva grupa sho ye neperervnim G modulem to mozhna rozglyanuti kogomologiyi grupi G z koeficiyentami v A sho obchislyuyutsya v terminah neperervnih kolancyugiv Ci grupi mozhna viznachiti takozh yak mezhi lim H n G U A U displaystyle lim to H n G U A U nbsp shodo vidobrazhen inflyaciyi de U probigaye vsi vidkriti normalni pidgrupi v G Ci kogomologiyi volodiyut usima osnovnimi vlastivostyami kogomologij skinchennih grup Yaksho G proskinchenna p grupa to rozmirnosti nad Z p Z displaystyle mathbb Z p mathbb Z nbsp pershoyi i drugoyi yiyi grup kogomologij z koeficiyentami v Z p Z displaystyle mathbb Z p mathbb Z nbsp interpretuyutsya yak minimalne chislo tvirnih elementiv i spivvidnoshen mizh cimi tvirnimi grupi G Literatura RedaguvatiAri Babakhanian 1972 Cohomological Methods in Group Theory Monographs and Textbooks in Pure and Applied Mathematics 11 M Dekker ISBN 9780824710316 David J Benson Representations and cohomology II Cohomology of groups and modules Cambridge studies in advanced mathematics 31 Cambridge Cambridge University Press ISBN 0 521 63652 3 Brown Kenneth S 1972 Cohomology of Groups Graduate Texts in Mathematics 87 Springer Verlag ISBN 978 0 387 90688 1 MR 0672956 Cassels J W S Frohlich Albrecht red 1967 Algebraic Number Theory Academic Press Zbl 0153 07403 Evens Leonard 1991 The Cohomology of Groups Oxford Mathematical Monographs Oxford University Press ISBN 9780198535805 Gille Philippe Szamuely Tamas 2006 Central simple algebras and Galois cohomology Cambridge Studies in Advanced Mathematics 101 Cambridge Cambridge University Press ISBN 0 521 86103 9 Zbl 1137 12001 Weibel Charles A 1994 An introduction to homological algebra Cambridge Studies in Advanced Mathematics 38 Cambridge University Press ISBN 978 0 521 55987 4 MR 1269324 Edwin Weiss 1969 Cohomology of Groups Academic Press ISBN 9780127427508 Div takozh RedaguvatiGomologiya matematika Lancyugovij kompleks Pohidnij funktor Funktor Ext Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Kogomologiya grup amp oldid 37922567