Кіріспе
Үш топ – Томпсон тапқан F, T және V үш ерекше шексіз топ. Математикада Томпсон топтары (Томпсон топтары, саяхатшы топтары немесе хамелеон топтары деп те аталады) – бұл Ричард Томпсон 1965 жылы жарияланбаған қолжазба жазбаларында фон Нейман болжамына қарсы мысал ретінде енгізген үш топ. Олардың ішінде F ең көп зерттелгені, және кейде жай ғана Томпсон тобы деп аталады. Томпсон топтары, әсіресе F, ерекше қасиеттер жиынтығына ие, олар топтар теориясындағы көптеген жалпы болжамдарға қарсы мысалдар болып табылады. Үш Томпсон тобының барлығы шексіз, бірақ шекті түрде беріледі. T және V топтары шексіз, бірақ шекті түрде берілген қарапайым топтардың (сирек кездесетін) мысалдары. F тобы қарапайым емес, бірақ оның туынды кіші тобы [F,F] қарапайым, ал F-тің туынды кіші тобына қатысты бөлігі 2-ші дәрежелі еркін абел тобы болып табылады. F толығымен реттелген, экспоненциалды өсуге ие және 2-ші дәрежелі еркін топқа изоморфты кіші топты қамтымайды. F-тің қабылдамайтындығы туралы болжам бар, демек, шекті түрде берілген топтар үшін ұзақ жылдар бойы сақталған, бірақ жақында жоққа шығарылған фон Нейман болжамына қарсы тағы бір мысал: F қабылдамайтындығы белгілі. Шекті түрде берілген қарапайым топтардың шексіз отбасын енгізді, оның ішінде Томпсонның V тобы ерекше жағдай ретінде қарастырылады.
the three unusual infinite groups F, T and V found by Thompson
In mathematics, the Thompson groups (also called Thompson's groups, vagabond groups or chameleon groups) are three groups, commonly denoted , that were introduced by Richard Thompson in some unpublished handwritten notes in 1965 as a possible counterexample to the von Neumann conjecture. Of the three, F is the most widely studied, and is sometimes referred to as the Thompson group or Thompson's group. The Thompson groups, and F in particular, have a collection of unusual properties that have made them counterexamples to many general conjectures in group theory. All three Thompson groups are infinite but finitely presented. The groups T and V are (rare) examples of infinite but finitely presented simple groups. The group F is not simple but its derived subgroup [F,F] is and the quotient of F by its derived subgroup is the free abelian group of rank 2. F is totally ordered, has exponential growth, and does not contain a subgroup isomorphic to the free group of rank 2. It is conjectured that F is not amenable and hence a further counterexample to the long standing but recently disproved
von Neumann conjecture for finitely presented groups: it is known that F is not elementary amenable. introduced an infinite family of finitely presented simple groups, including Thompson's group V as a special case.
Басқа бейнелеулер
F тобы реттелген тамырланған екібұталы ағаштардағы операциялар арқылы да көрініс береді, сондай-ақ бірлік аралығының бағытты сақтайтын және дифференциалданбайтын нүктелері диадикалық рационалдар болатын, еңістері 2-нің дәрежелеріне тең бөлшекті-сызықтық гомеоморфизмдерінің кіші тобы ретінде де іске асырылады. F тобын бірлік аралығының екі ұшын біріктіру арқылы бірлік шеңберде әрекет ететін деп қарастыруға болады, ал T тобы F-ке x→x+1/2 mod 1 гомеоморфизмін қосу арқылы алынған бірлік шеңбердің автоморфизмдері тобы болып табылады. Екібұталы ағаштарда бұл тамырдың астындағы екі ағашты алмастыруға сәйкес келеді. V тобы T-ден [0,1/2) аралығындағы нүктелерді өзгеріссіз қалдырып, [1/2,3/4) және [3/4,1) аралықтарын айқын тәртіппен алмастыратын үздірілмейтін функцияны қосу арқылы алынады. Екібұталы ағаштарда бұл тамырдың оң жақ ұрпағының астындағы екі ағашты алмастыруға сәйкес келеді (егер ол болса). Томпсон тобы F – бір генератордағы еркін Йонссон-Тарски алгебрасының ретті сақтайтын автоморфизмдерінің тобы.
Жақсылық
Томпсонның F тобына бейімделуге болмайтыны туралы болжамын Р. Геогеган одан әрі танымал етті – төмендегі сілтемелерде келтірілген Кэннон–Флойд–Парри мақаласына да қараңыз. Қазіргі күйде мәселе ашық: Э. Шавгулидзе 2009 жылы F тобының бейімделуге болатынын дәлелдеген мақала жариялады, бірақ MR шолуында түсіндірілгендей, қате табылды. F тобы элементарлық бейімделуге жатпайтыны белгілі, Кэннон–Флойд–Парри еңбегіндегі 4.10 теореманы қараңыз. Егер F тобы бейімделмесе, онда ол бұрын жоққа шығарылған, шекті түрде берілген топтарға қатысты фон Нейманның болжамына қарсы келетін тағы бір мысал болар еді. Бұл болжамда шекті түрде берілген топтың бейімделуі, оның 2-дәрежелі еркін топтың көшірмесін қамтымауымен ғана байланысты еді.
Топологиямен байланыстар
F тобын топологтар 1970 жылдары кем дегенде екі рет қайта ашты. П. Фрейд пен А. Хеллер жазған, кейін ғана жарияланған, бірақ сол кезде алдын ала басылым түрінде тараған мақалада, F-дегі ауысу операторы Эйленберг–Маклейн кеңістігі K(F,1)-де бөлінбейтін гомотопиялық теңпотентті тудыратынын және бұлның белгілі бір мағынада әмбебап екенін көрсетті. Бұл туралы Геогеганның кітабында толыққанды түсіндірілген (төмендегі сілтемелерді қараңыз). Сол сияқты, Ж. Дайдак пен П. Минк форма теориясының бір мәселесіне байланысты F-тің нашар танымал моделін жасады. 1979 жылы Р. Геогеган F туралы төрт болжам айтты: (1) F-тің түрі FP∞; (2) F-тің шексіздіктегі барлық гомотопиялық топтары тривиалды; (3) F-тің абельдік емес еркін кіші топтары жоқ; (4) F қабылдамайды. (1) К. С. Браун мен Р. Геогеган күшті түрде дәлелдеді: әрбір оң өлшемде екі жасушасы бар K(F,1) кеңістігі бар. (2) Браун мен Геогеган кохомология H*(F,ZF)-тің тривиалды екенін де дәлелдеді; М. Михаликтің бұрынғы теоремасы F-тің шексіздікте жалғасқандығын көрсетеді, ал көрсетілген нәтиже шексіздіктегі барлық гомологияның жоғалуын білдіреді, сондықтан гомотопиялық топтар туралы талап одан туындайды. (3) М. Брин мен К. Скьер дәлелдеді. (4) мәртебесі жоғарыда талқыланды. F Фаррелл–Джонс болжамын қанағаттандыра ма, жоқ па, әлі белгісіз. Тіпті F-тің Уайтхед тобы (Уайтхед бұрылысы) немесе F-тің проективті кластық тобы (Уоллдің шектілік кедергісі) тривиалды екені де белгісіз, бірақ F күшті Басс болжамын қанағаттандыратынын көрсету оңай. Д. Фарли F-тің жергілікті шекті CAT(0) кубикалық кешенінде (қажетті түрде шексіз өлшемді) палубалық түрлендіру ретінде әрекет ететінін көрсетті. Осының салдары ретінде F Баум–Коннс болжамын қанағаттандырады.