群與伽羅瓦上同調
中心擴張
中心擴張是最簡單的有趣群擴張:其內部部件與一切都可交換。商完全不扭動子群——然而擴張仍可非平凡,因為即便沒有作用,兩部件黏合的方式也可能不構成直積。這類擴張是旋量群、海森堡群與射影表示等現象的棲身之所。
擴張 1 -> A -> E -> Q -> 1 稱為中心的,若 A 的像位於中間群的中心 Z(E) 內,這迫使 A 阿貝爾且 Q 在 A 上誘導的作用平凡。由於作用平凡,此類擴張由以平凡作用計算的 H^2(Q, A) 分類。零類是直積 A × Q;非零類給出一個儘管 A 是中心卻並非直積的群。
群 G 關於阿貝爾群的中心擴張由舒爾乘子 H_2(G, Z) 掌控:當 G 完全(G = [G, G])時存在一個泛中心擴張,其核恰是舒爾乘子。在物理與李理論中,中心擴張解釋了為何對稱性只在差一相位的意義下作用於量子態——Q 的一個射影表示,正是 Q 關於圓群的某中心擴張的真正表示,其阻礙位於 H^2(Q, C^*)。
1 -> {±1} -> Q_8 -> Z/2Z × Z/2Z -> 1:四元數群 Q_8 = {±1, ±i, ±j, ±k} 是克萊因四元群關於其中心 {±1} 的中心擴張。它不可裂,代表 H^2(Z/2Z × Z/2Z, Z/2Z) 中的一個非零類。
四元數群作為不可裂中心擴張。
作為直積與作為中心擴張是兩回事:每個直積 A × Q 都是中心擴張,但四元數群 Q_8 是 Z/2Z × Z/2Z 關於 Z/2Z 的中心擴張,卻不是 A 與商的直積。
另見