Teorie grup

Technology
12 hours ago
8
4
2
Avatar
Author
Albert Flores

Teorie grup je v matematice obor, který se zabývá studiem algebraické struktury nazývané grupa. Grupa je množina prvků spolu s operací, která jim přiřazuje výsledek operace. Hlavním cílem teorie grup je zkoumat vlastnosti těchto struktur a odvodit závěry o jejich prvcích. Historie teorie grup sahá až do 19. století, kdy matematikové jako Arthur Cayley a Évariste Galois prováděli první výzkumy na téma teorie grup. Cayley byl první, kdo definoval pojem grupy a formuloval základní vlastnosti tohoto matematického objektu. Galois se pak zabýval studiem symetrií a axiomů sčítání. Ve 20. století došlo k velkému rozvoji teorie grup a k objevu mnoha nových výsledků. Jedním z nejvýznamnějších objevů byla jordanova–hölderova věta, která popisuje strukturu grup a jejich rozklad na jednoduché faktory. Dalším důležitým objevem byla teorie reprezentací, která umožňuje studovat grupy pomocí matice a lineární algebry. Teorie grup má také významnou aplikaci v různých oborech matematiky a fyziky. Používá se například při řešení rovnic, při výzkumu symetrií a při studiu kvantové mechaniky. Grupy se také používají při popisu symetrií v chemii, krystalografii a teorii čísel. Celkově je teorie grup důležitým a rozsáhlým oborem matematiky, který má širokou škálu aplikací a významný dopad na další oblasti vědy.

Teorie grup je matematická disciplína zabývající se studiem grup. Jde o podobor algebry. Má mnoho aplikací v celé matematice i v dalších oborech - fyzice, informatice či chemii.

Historie

Počátky teorie grup sahají do posledních let 18. +more a počátku 19. století, kdy se začala vyvíjet jako důsledek rozvoje teorie algebraických rovnic, teorie čísel a geometrie. Prvními matematiky, kteří se zabývali touto oblastí byli Leonhard Euler, Joseph Louis Lagrange, Carl Friedrich Gauss, Niels Henrik Abel a Évariste Galois.

Moderní definici grupy podal roku 1882 Walther von Dyck.

Grupa

Grupa je základním pojmem teorie grup. Je definována jako množina \mathbb{G} spolu s binární operací \cdot splňující tři grupové axiomy:

:

5Asociativita:f \cdot (g \cdot h) = (f \cdot g) \cdot h
Existence neutrálního prvku:(\exists e) (\forall g) \quad g \cdot e = e \cdot g = g
Existence inverzních prvků:(\forall g) (\exists h) \quad g \cdot h = h \cdot g = e

Důležité věty teorie grup

Lagrangeova věta: Je-li G konečná grupa a H její podgrupa, pak řád H dělí řád G. * Cayleyho věta: Každá grupa G je izomorfní podgrupě grupy permutací na G (symetrické grupě). +more * Sylowovy věty: Popisují existenci a vlastnosti p-podgrup konečné grupy. * Věta o homomorfismu: Dává do souvislosti dvě grupy, mezi nimiž je homomorfismus, s jeho jádrem a obrazem. * Jordan-Hölderova věta: Každé dvě kompoziční řady dané grupy jsou izomorfní. * Krull-Schmidtova věta: Stanovuje podmínky pro to, aby grupa G byla konečným součinem svých nerozložitelných podgrup. * Burnsidovo lemma: Počet orbit akce grupy na množinu se rovná průměrnému počtu bodů fixovaných jednotlivými prvky grupy. * Klasifikace konečně generovaných abelovských grup: Každá konečně generovaná abelovská grupa je jednoznačně vyjádřitelná jako direktní suma cyklických grup řádu nekonečného nebo mocniny prvočísla. * Klasifikace konečných jednoduchých grup: Jeden z vrcholných výsledků matematiky 20. století.

5 min read
Share this post:
Like it 8

Leave a Comment

Please, enter your name.
Please, provide a valid email address.
Please, enter your comment.
Enjoy this post? Join Cesko.wiki
Don’t forget to share it
Top