数学 において、有限単純群の分類では、すべての有限単純群は巡回群、交代群、リー型群の16の族のいずれか、または26の散在群のいずれかであるとされています。
以下のリストには、すべての有限単純群とその位数、シューア乗数の大きさ、外側自己同型群の大きさ、通常はいくつかの小さな表現、およびすべての重複のリストが記載されています。
以下の表は、18種類の有限単純群の族と26種類の散在単純群の完全なリストであり、それぞれの位数も併記しています。各族の非単純群のメンバー、および同一族内または族間で重複するメンバーもすべて記載しています。(重複を削除する際には、2つの有限単純群が同じ位数を持つことはないという点に注意すると便利です。ただし、群 A 8 = A 3 (2) とA 2 (4) はどちらも位数が 20160 であり、群B n ( q ) はq が奇数でn > 2 の場合、C n ( q )と同じ位数を持つ という点に留意してください。後者の2つの群のうち最小のペアはB 3 (3) とC 3 (3) で、どちらも位数は 4585351680 です。)
交代群 A nとリー型群A n ( q ) の表記法には、残念ながら矛盾が生じています。一部の著者は、A nを区別するために様々なフォントを使用しています。特に、この記事では、交代群 A n をローマン体、リー型群A n ( q ) をイタリック体で表記することで区別しています。
以下では、nは正の整数、q は素数pの正のべき乗であり、ただし以下の制約があります。表記 ( a , b ) は、整数aとbの最大公約数を表します。
単純さ:pが素数の場合、単純です。
注文: p
シュール乗数:自明。
外部自己同型群:位数p − 1 の巡回群。
その他の名称: Z/ p Z、C p
備考:これらは完全群ではない唯一の単純群です。
簡便性:n ≤ 2 および n = 4の場合は解ける 。それ以外の場合は簡便。
順序: n > 1 の場合、 n !/2 。
シュール乗数:n = 5 またはn > 7の場合は 2 、 n = 6 または 7 の場合は 6。交代群および対称群の被覆群を 参照。
外部自己同型群:一般に 2。例外: n = 1、n = 2 の場合は自明であり、n = 6の場合は位数が 4 (初等アーベル群) である。
その他の名前: Alt n。
同型写像: A 1と A 2は自明です。 A 3は位数 3 の巡回群です。 A 4はA 1 (3) (可解)と同型です。 A 5はA 1 (4) とA 1 (5)と同型です。 A 6はA 1 (9) と導来群B 2 (2)′ と同型です。 A 8はA 3 (2)と同型です。
表記法:nは正の整数、 q > 1 は素数pのべき乗、 はある基礎となる有限体の位数です。外側自己同型群の位数は d ⋅ f ⋅ gと表記され、ここでdは「対角自己同型」群の位数、fは「体自己同型」(フロベニウス自己同型によって生成される)の(巡回)群の位数、gは「グラフ自己同型」(ディンキン図の自己同型から得られる)群の位数です。外側自己同型群は、多くの場合、半直積と同型ですが、常にそうとは限りません。これらのグループはすべてd、f、gの各位数の巡回性を持つが、タイプは例外である。、奇数、順序のグループは、そして()は、3 つの要素に関する対称群です。表記 ( a , b ) は、整数aとbの最大公約数を表します。
単純性: n ≥ 1の場合単純です。群 2 B 2 (2) は解くことができます。
順序: q 2 ( q 2 + 1) ( q − 1)、ただし q = 2 2 n +1。
シュール乗数: n ≠ 1の場合は自明、 2 B 2 (8)の場合は位数 4 の基本アーベル群。
外部自己同型群:
ここでf = 2 n + 1 である。
別名: Suz(2 2 n +1 )、Sz(2 2 n +1 )。
同型写像: 2 B 2 (2) は位数 20 のフロベニウス群です。
注記:鈴木群は、サイズが (2 2 n +1 ) 2 + 1の集合に作用するザッセンハウス群であり、2 2 n +1個の要素を持つ体上の 4 次元表現を持ちます。これらは、位数が 3 で割り切れない唯一の非巡回単純群です。散在型鈴木群とは関連がありません。
単純性: n ≥ 1の場合、単純です。 導来群2 F 4 (2)′ は2 F 4 (2)の指数 2 の単純群であり、ベルギーの数学者ジャック・ティッツにちなんでティッツ群と呼ばれています。
順序: q 12 ( q 6 + 1) ( q 4 − 1) ( q 3 + 1) ( q − 1)、ただし q = 2 2 n +1。
Tits 群の位数は 17971200 = 2 11 ⋅ 3 3 ⋅ 5 2 ⋅ 13 です。
Schur乗数:n ≥ 1 および Tits グループの場合は自明です。
外部自己同型群:
ここでf = 2 n + 1 です。Tits 群の次数は 2 です。
注記:他の単純なリー群とは異なり、ティッツ群にはBNペアがありませんが、自己同型群にはBNペアがあるため、ほとんどの著者はティッツ群を「名誉」リー群として分類しています。
単純性: n ≥ 1の場合、単純です。 群2 G 2 (3) は単純ではありませんが、その派生群2 G 2 (3)′ は指数 3 の単純部分群です。
次数: q 3 ( q 3 + 1) ( q − 1)、ただし q = 3 2 n +1
シュール乗数: n ≥ 1 および2 G 2 (3)′の場合、自明です。
外部自己同型群:
ここでf = 2 n + 1 である。
その他の名称: Ree(3 2 n +1 ), R(3 2 n +1 ), E 2 ∗ (3 2 n +1 ) 。
同型性:導来群2 G 2 (3)′ はA 1 (8)と同型である。
備考: 2 G 2 (3 2 n +1 ) は3 3(2 n +1) + 1 点に対して二重推移的な置換表現を持ち、3 2 n +1個の要素を持つ体上の 7 次元ベクトル空間に作用します。
次数: 29 ⋅ 32 ⋅ 53 ⋅ 7 ⋅ 11 = 44352000
シュール乗数: 次数2。
外部自己同型群:位数2。
備考:これは、100 点の Higman Sims グラフ上のランク 3 の置換群として機能し、Co 2および Co 3に含まれています。
次数: 2 7 ⋅ 3 6 ⋅ 5 3 ⋅ 7 ⋅ 11 = 898128000
シュール乗数: 3次。
外部自己同型群:位数2。
備考:マクラフリングラフ上でランク 3 の置換群として機能し、275 個の点を持ち、Co 2および Co 3に含まれています。
次数: 2 10 ⋅ 3 3 ⋅ 5 2 ⋅ 7 3 ⋅ 17 = 4030387200
シュール乗数:自明。
外部自己同型群:位数2。
その他の名称: Held–Higman–McKayグループ、HHM、F7、HTH
備考:モンスター群の中で、7次の要素を中央に配置する。
次数: 2 14 ⋅ 3 3 ⋅ 5 3 ⋅ 7 ⋅ 13 ⋅ 29 = 145926144000
シュール乗数:次数2。
外部自己同型群:自明。
備考:二重カバーはガウス整数上の28次元格子に作用します。
順序: 2 13 ⋅ 3 7 ⋅ 5 2 ⋅ 7 ⋅ 11 ⋅ 13 = 448345497600
シュール乗数: 次数6。
外部自己同型群:位数2。
その他の名前: Sz
注記: 6重被覆は、アイゼンシュタイン整数上の12次元格子に作用する。これは、リー型の鈴木群とは関係がない。
順序: 2 9 ⋅ 3 4 ⋅ 5 ⋅ 7 3 ⋅ 11 ⋅ 19 ⋅ 31 = 460815505920
シュール乗数: 3次。
外部自己同型群:位数2。
その他の名称:オナン・シムズ・グループ、O'NS、O–S
備考: この三重被覆は、7つの要素を持つ体上の2つの45次元表現を持ち、それらは外部自己同型写像によって交換される。
順序: 2 14 ⋅ 3 6 ⋅ 5 6 ⋅ 7 ⋅ 11 ⋅ 19 = 273030912000000
シュール乗数:自明。
外部自己同型群:位数2。
その他の名称:F 5、D
備考:モンスター群の中で、位数5の要素を中央に配置。
順序: 2 8 ⋅ 3 7 ⋅ 5 6 ⋅ 7 ⋅ 11 ⋅ 31 ⋅ 37 ⋅ 67 = 51765179004000000
シュール乗数:自明。
外部自己同型群:自明。
その他の名称:ライオンズ・シムズ・グループ、LyS
備考: 5つの要素を持つ体上に111次元の表現を持つ。
順序: 2 15 ⋅ 3 10 ⋅ 5 3 ⋅ 7 2 ⋅ 13 ⋅ 19 ⋅ 31 = 90745943887872000
シュール乗数:自明。
外部自己同型群:自明。
その他の名称: F 3、E
備考:モンスターの中に3次の要素を集中させる。248次元表現を持ち、これを3で割った余りを縮約すると、E 8 (3) に含まれる。
注文:
シュール乗数:次数2。
外部自己同型群:自明。
その他の名称:F2
備考:この二重被覆はモンスター群に含まれています。複素数体上では次元4371の表現を持ち(非自明な不変積は存在しない)、体上では次元4370の表現を持ち、可換ではあるが結合法則を満たさない積を2つの要素で保持します。
注文:
シュール乗数:自明。
外部自己同型群:自明。
その他の名称: F 1、M 1、モンスターグループ、フレンドリージャイアント、フィッシャーのモンスター。
備考:他の散在群のうち 6 つを除くすべてを部分商として含んでいます。monstrous moonshineに関連しています。モンスターは 196,883 次元のGriess 代数と無限次元のモンスター頂点作用素代数の自己同型群であり、モンスター Lie 代数に自然に作用します。
(10万個未満の注文の場合に記入してください)
ホール(1972)は、位数が100万未満の非巡回単純群を56個列挙している。