Кіріспе
Математикада, Lie алгебрасы, егер оның төменгі орталық қатары нөлдік субальгебрада аяқталса, нөлдік деп аталады. Төменгі орталық қатар – субальгебралардың тізбегі. Барлық үшін жазамыз, және егер төменгі орталық қатар ақырында нөлдік субальгебраға жетсе, онда Lie алгебрасы нильпотентті деп аталады. Lie алгебраларының төменгі орталық қатары топтар теориясындағы төменгі орталық қатарға ұқсас, ал нильпотентті Lie алгебралары нильпотентті топтардың аналогтары болып табылады. Нильпотентті Lie алгебралары – дәл сол алгебралар, олар Абельдік Lie алгебраларынан тізбектелген орталық кеңейтулер арқылы алынады. Анықтаманың мәні, қатал ассоциативті емес және бірліксіз алгебра ретінде қарастырылғанда, Lie алгебрасы идеал ретінде нөлдік болса, нөлдік болады.
We write , and for all If the lower central series eventually arrives at the zero subalgebra, then the Lie algebra is called nilpotent. The lower central series for Lie algebras is analogous to the lower central series in group theory, and nilpotent Lie algebras are analogs of nilpotent groups. The nilpotent Lie algebras are precisely those that can be obtained from abelian Lie algebras, by successive central extensions. Note that the definition means that, viewed as a non associative non unital algebra, a Lie algebra is nilpotent if it is nilpotent as an ideal.
Үшбұрышты матрицалардың жоғары бөлігі
Егер k × k матрицалар жиыны болса, онда қатаң жоғары үшбұрышты матрицалардан тұратын субальгебра – нильпотентті Ли алгебрасы болып табылады.
Гейзенберг алгебрасы
Гейзенберг алгебрасы нөлдік. Мысалы, 3-өлшемді кеңістікте екі матрицаның коммутаторы [A, B] = C болады, мұнда .
Картан субальгебралары
Ли алгебрасының Картан субалгебрасы нильпотентті және өзін-өзі нормалдайды. 80-бет. Өзін-өзі нормалдау шарты Ли алгебрасының нормализаторы болумен эквивалентті. Бұл жоғарғы үшбұрышты матрицаларды және матрицалар жиынындағы барлық диагональды матрицаларды қамтиды.
Басқа мысалдар
Егер Ли алгебрасының 0-ден басқа тұрақты нүктесі жоқ жай сан кезеңді автоморфизмі болса, онда ол нилпотентті.
Нилпотентті Лай алгебрасы шешіледі
Әрбір нөлдік Лай алгебрасы шешіледі. Бұл Лай алгебрасының шешілуін дәлелдеуде пайдалы, себебі практикада нөлдік болуын (болған жағдайда!) шешілуінен дәлелдеу әдетте оңайырақ. Дегенмен, жалпы алғанда, осы қасиеттің керісі дұрыс емес. Мысалы, (k ≥ 2) жоғарғы үшбұрышты матрицалардан тұратын субальгебрасы шешіледі, бірақ нөлдік емес.
Субальгебралар мен суреттер
Егер Ли алгебрасы нилпотент болса, онда барлық кішіалгебралар мен гомоморфты бейнелер нилпотент болады.
Ортадағы үлестің нилпотенциясы
Егер бөлу алгебрасы , мұнда –нің ортасы, нөлдік болса, онда да нөлдік болады. Яғни, нөлдік Ли алгебрасының нөлдік Ли алгебрасымен орталық кеңейтілуі нөлдік болады.
Энгель теоремасы
Энгель теоремасы: шекті өлшемді Ли алгебрасы, барлық элементтері ad-nilpotent болса және тек сонда ғана nilpotent болады.
"Нульдік өлтіру" нысаны
Нилпотентті Лай алгебрасының Киллинг формасы 0-ге тең.
Сыртқы автоморфизмдері бар
Нөлден өзгеше нилпотентті Ли алгебрасы сыртқы автоморфизмге ие, яғни Ad бейнесінде болмайтын автоморфизм.
Ерікті Ли алгебраларының туынды субальгебралары
0 сипаттамалы өріс үстіндегі шекті өлшемді шешілетін Ли алгебрасының туынды субальгебрасы нильпотентті болады.