Кіріспе
120-реттік нөбелийлік топ. Математикада, 2I бинарлық икосаэдрлік топ немесе – 120-реттік белгілі бір нөбелийлік топ. Ол 60-реттік икосаэдрлік топ I немесе (2,3,5)-тің 2-реттік циклдік топпен кеңейтілуі болып табылады және спин тобының арнайы ортогональды топқа 2:1 жататын гомоморфизмі астындағы икосаэдрлік топтың кері бейнесі болып табылады. Осыдан бинарлық икосаэдрлік топ 120-реттік Spin(3)-тің дискретті кіші тобы болып табылады. Оны толық икосаэдрлік топпен шатастырмау керек, ол 120-реттік басқа топ, ал ол O(3) ортогональды тобының кіші тобы болып табылады. Кватерниондар алгебрасында бинарлық икосаэдрлік топ нормасы бірге тең кватерниондар болып табылатын версорлардың дискретті кіші тобы ретінде нақты көрініс табады. Қосымша ақпарат алу үшін Кватерниондар және кеңістіктік айналымдар тақырыбына қараңыз.
In mathematics, the binary icosahedral group 2I or is a certain nonabelian group of order 120. It is an extension of the icosahedral group I or (2,3,5) of order 60 by the cyclic group of order 2, and is the preimage of the icosahedral group under the 2:1 covering homomorphism
of the special orthogonal group by the spin group. It follows that the binary icosahedral group is a discrete subgroup of Spin(3) of order 120. It should not be confused with the full icosahedral group, which is a different group of order 120, and is rather a subgroup of the orthogonal group O(3). In the algebra of quaternions, the binary icosahedral group is concretely realized as a discrete subgroup of the versors, which are the quaternions of norm one. For more information see Quaternions and spatial rotations.
Өте керемет
Бинарлы икосаэдрлік топ кемелді, яғни ол өзінің коммутаторлық кіші тобына тең. Шындығында, 2I – 120 реттің бірегей кемелді тобы. Осыдан 2I шешілмейтін топ болып табылады. Әрі, бинарлы икосаэдрлік топ суперкемелді, яғни абстрактілі түрде оның алғашқы екі топтық гомологиялық топтары нөлдікке тең: нақтырақ айтқанда, бұл оның абелиандалуы тривиалды (тривиалды емес абельдік факторлары жоқ) және оның Шур көбейтушісі тривиалды (тривиалды емес кемелді орталық кеңейтімдері жоқ) дегенді білдіреді. Шындығында, бинарлы икосаэдрлік топ ең кішкентай (тривиалды емес) суперкемелді топ болып табылады. Дегенмен, бинарлы икосаэдрлік топ ациклді емес, себебі Hn(2I,Z) n = 4k+3 үшін 120 реттік циклдік, ал n > 0 болғанда басқа жағдайда тривиалды болады.
Изоморфизмдер
Нақты айтқанда, бинарлық икосаэдрлік топ Spin(3) тобының кіші тобы болып табылады және SO(3) тобының кіші тобы болып табылатын икосаэдрлік топты қамтиды. Абстрактілі түрде, икосаэдрлік топ 4-симплекстің симметриясына изоморфты, ол SO(4) тобының кіші тобы, ал бинарлық икосаэдрлік топ Spin(4) тобындағы оның екі еселі жабынына изоморфты. Симметриялық топтың 4 өлшемді бейнелеуі бар (оның әдеттегі ең төмен өлшемді азайтылмайтын бейнелеуі 4-симплекстің толық симметриясы ретінде), және 4-симплекстің толық симметриясы толық икосаэдрлік топ емес (бұл 120 реттік екі түрлі топ). Бинарлық икосаэдрлік топты ауыспалы топтың екі еселі жабыны деп қарастыруға болады, бұл изоморфизм икосаэдрлік топтың ауыспалы топпен изоморфизмін қамтиды. -ден -ге дейінгі 2:1 гомоморфизм, содан кейін -ден -ге дейінгі 2:1 гомоморфизміне шектеледі. Біреу бинарлық икосаэдрлік топтың SL(2,5) арнайы сызықтық тобына изоморфты екенін көрсете алады – бірлік детерминанты бар F5 шекті өрісіндегі барлық 2×2 матрицалар тобы; бұл PSL(2,5) проекциялық арнайы сызықтық тобымен ерекше изоморфизмді қамтиды. Сондай-ақ, 120 реттік басқа топ болып табылатын ерекше изоморфизмге назар аударыңыз, SL, GL, PSL, PGL-дің коммутативтік квадраты Spin(4), Pin(4), SO(4), O(4) коммутативтік квадратының кіші топтарына изоморфты.
One can show that the binary icosahedral group is isomorphic to the special linear group SL(2,5) — the group of all 2×2 matrices over the finite field F5 with unit determinant; this covers the exceptional isomorphism of with the projective special linear group PSL(2,5). Note also the exceptional isomorphism which is a different group of order 120, with the commutative square of SL, GL, PSL, PGL being isomorphic to a commutative square of which are isomorphic to subgroups of the commutative square of Spin(4), Pin(4), SO(4), O(4).
4 өлшемді симметрия топтарымен байланыс
Икосаэдрлік симметрия тобының 4 өлшемді аналогы Ih, 600 жасушаның (сондай-ақ оның қос жасушасы, 120 жасушаның) симметрия тобы болып табылады. Біріншісі H3 типіндегі Коксетер тобы болғандай, екіншісі H4 типіндегі Коксетер тобы, сонымен қатар [3,3,5] деп белгіленеді. Оның [3,3,5]+ деп белгіленетін айналу кіші тобы – SO(4) ішінде өмір сүретін 7200 реттік топ. SO(4) Spin(4) деп аталатын екі еселі жамылғыға ие, дәл сол сияқты Spin(3) – SO(3) екі еселі жамылғысы. Spin(3) = Sp(1) изоморфизміне ұқсас, Spin(4) тобы Sp(1) × Sp(1) изоморфты болып табылады. Spin(4) ішіндегі [3,3,5]+ преобразды (2I-дің төрт өлшемді аналогы) 14400 реттік 2I × 2I көбейтінді тобының нақты өзі құрайды. 600 жасушаның айналу симметрия тобы содан кейін [3,3,5]+ = (2I × 2I) / { ±1 } тең. 2I-ден түрлі 4 өлшемді симметрия топтарын құруға болады. Толық мәліметтер үшін (Conway and Smith, 2003) қараңыз.
[3,3,5]+ = ( 2I × 2I ) / { ±1 }. Various other 4 dimensional symmetry groups can be constructed from 2I. For details, see (Conway and Smith, 2003).
Қолданбалар
Косет кеңістігі Spin(3) / 2I = S³ / 2I — бұл Поанкаре гомологиялық сферасы деп аталатын сфералық 3-көптеуіш. Бұл гомологиялық сфераның мысалы, яғни гомологиялық топтары 3-шардың гомологиялық топтарымен сәйкес келетін 3-көптеуіш. Поанкаре сферасының негізгі тобы бинарлық икосаэдрлік топқа изоморфты, себебі Поанкаре сферасы — бинарлық икосаэдрлік топ бойынша 3-шардың бөлігі.