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.

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.

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.

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.