Кіріспе
Математикада, топологиялық топтың максималды компактты K кіші тобы – бұл кішікеңістік топологиясында компактты кеңістік болатын және мұндай кіші топтардың арасында максималды болатын K кіші тобы. Максималды компактты кіші топтар Лай топтарын, әсіресе жартылай жай Лай топтарын жіктеуде маңызды рөл атқарады. Лай топтарының максималды компактты кіші топтары әдетте бірегей емес, бірақ конъюгацияға дейін бірегей – олар, негізінен, бірегей болып табылады.
Мысал
Мысал ретінде, жалпы сызықтық топ GL(2, R) ішінде ортогональды топ O(2) кіші тобы жатуы мүмкін. Соған ұқсас мысал – SL(2, R) ішіндегі SO(2) шеңбер тобы. GL(2, R) ішіндегі SO(2) тобы компактты және максималды емес екені анық. Бұл мысалдардың бірегей болмауының себебі, кез келген ішкі көбейтіндіге сәйкес ортогональды топ бар, ал олардың маңызды бірегейлігі – ішкі көбейтіндінің маңызды бірегейлігімен байланысты.
Анықтама
Максималды тығыз кіші топ – бұл тығыз кіші топтардың арасындағы ең үлкен кіші топ – ең үлкен (тығыз кіші топ), тығыз болатын ең үлкен кіші топ емес; мұндай жағдайда, бұл тығыз (максималды кіші топ) деп аталуы мүмкін, бірақ бұл мақсат емес (және шындығында, ең үлкен дербес кіші топтар әдетте тығыз болмайды).
Бар болу және бірегейлігі
Картан-Ивасава-Мальцев теоремасы әрбір байланысқан Ли тобының (әрине, әрбір байланысқан жергілікті компактты топтың) максималды компактты кіші топтары болатынын және олардың барлығы бір-біріне конъюгацияланатынын айтады. Жартылай жай Ли тобы үшін бірегейлік Картанның тұрақты нүкте теоремасының салдары болып табылады, ол егер компактты топ толық, жай ғана байланысқан, теріс қисықтығы бар Римандық көпқырлысында изометриялар арқылы әрекет етсе, онда оның тұрақты нүктесі болады деп мәлімдейді. Қосылған Ли топтарының максималды компактты кіші топтары әдетте бірегей емес, бірақ олар конъюгацияға дейін бірегей, яғни егер екі максималды компактты кіші топ K және L берілген болса, онда g ∈ G элементі бар, осындай gKg−1 = L. Сондықтан максималды компактты кіші топтар негізінен бірегей, және көбінесе "максималды компактты" кіші топ туралы айтылады. Мысалы, жалпы сызықтық топ GL(n, R) үшін бұл Rn кеңістігіндегі кез келген ішкі көбейтінді (оң) ортогоналды топты (оның изометриялық тобын) анықтайтынымен және ол ортонормал базаны қабылдауымен сәйкес келеді: базаны өзгерту изометриялық топты классикалық ортогоналды топқа O(n, R) конъюгациялайтын элементті анықтайды.
Дәлелдендіру
Нақты жартылай қарапайым Лай тобы үшін Картанның максималды компактты кіші топтың бар екендігі мен бірегейлігін дәлелдеуін және байланысты Лай топтарына және байланысты жергілікті компактты топтарға кеңейтуді талқылауды табуға болады. Жартылай қарапайым топтар үшін бар болуы – бұл компакт емес жартылай қарапайым Лай тобының компактты нақты формасының және сәйкес Картан ыдырауының болуының салдары. Бірегейліктің дәлелі сәйкес Риман симметриялық кеңістігі G/K теріс қисықтыққа және Картанның тұрақты нүкте теоремасына негізделген. көрсетті, G/K кез келген нүктедегі экспоненциалдық картаның туындысы |d exp X| ≥ |X| шартын қанағаттандырады. Бұл G/K – Хадамард кеңістігі, яғни Евклид кеңістігінде параллелограмм ережесінің әлсіретілген түрін қанағаттандыратын толық метрикалық кеңістік. Содан кейін бірегейлікті Брухат-Титс тұрақты нүкте теоремасынан шығаруға болады. Расында, Хадамард кеңістігіндегі кез келген шектелген жабық жиын бірегей ең кішкентай жабық шарға кіреді, оның орталығы айналма орталық деп аталады. Атап айтқанда, изометриялар арқылы әрекет ететін компакт топ өзінің әрбір орбитасының айналма орталығын бекітуі керек.
Cartan's fixed point theorem. showed that the derivative of the exponential map at any point of G/K satisfies |d exp X| ≥ |X|. This implies that G/K is a Hadamard space, i. e. a complete metric space satisfying a weakened form of the parallelogram rule in a Euclidean space. Uniqueness can then be deduced from the Bruhat Tits fixed point theorem. Indeed, any bounded closed set in a Hadamard space is contained in a unique smallest closed ball, the center of which is called its circumcenter. In particular a compact group acting by isometries must fix the circumcenter of each of its orbits.
Өкілдік теориясы
Максималды тығыз кіші топтар G тығыз болмаған жағдайда бейнелеу теориясында маңызды рөл атқарады. Мұндай жағдайда максималды тығыз K кіші тобы – компактты Ли тобы болып табылады (Ли тобының жабық кіші тобы Ли тобы болып келеді), және осыған байланысты теорияны қарастыру оңайырақ. G және K бейнелеу теорияларын байланыстыратын амалдар – G-ден K-ға бейнелеулерді шектеу және K-дан G-ға бейнелеулерді тудыру, олар жақсы зерттелген; олардың теориясы сфералық функциялар теориясын қамтиды.
Топология
Ли топтарының алгебралық топологиясы көбінесе максималды ықшам топ К арқылы анықталады. Нақтырақ айтқанда, байланысты Ли тобы – максималды ықшам К және Евклид кеңістігінің топологиялық көбейтіндісі (бірақ топтық теориялық көбейтінді емес) – G = K × Rd, сондықтан К – G-нің деформациялық кері тартылуы, және гомотопиялық эквивалент, демек олардың гомотопиялық топтары бірдей. Расында, кіріктіру және деформациялық кері тартылу гомотопиялық эквиваленттер болып табылады. Жалпы сызықтық топ үшін бұл ыдырау QR ыдырауы, ал деформациялық кері тартылу Грам-Шмидт процесі болып табылады. Жалпы жартылай қарапайым Ли тобы үшін ыдырау G-нің Ивасава ыдырауы болып табылады, онда G = KAN түрінде жазылады, мұнда К – ыдыратылатын AN кіші тобымен көбейтіндіде болады.