高等群論
冪零群
冪零群是一種以受控的分層方式「幾乎交換」的群:若反覆把中心折疊進去,它不交換的程度便會消散。每次相對整個群對換位子取商,群都會變簡單,而對冪零群,這一過程在有限步內到達平凡群。
形式地,G 的下中心列由 γ_1 = G、γ_{i+1} = [G, γ_i] 定義,後者是由群元素與 γ_i 中元素的所有換位子生成的子群。若對某個 c 有 γ_{c+1} = 1,則稱群冪零;最小的這種 c 是它的冪零類。等價地,上中心列 1 ⊴ Z(G) ⊴ Z_2(G) ⊴ ...(每步取商群中心的原像)在有限步內到達整個 G。
冪零嚴格地介於交換與可解之間:每個交換群都是類 ≤ 1 的冪零群,每個冪零群都可解,但兩個逆命題都不成立。對有限群,冪零有一個乾淨的刻畫——有限群冪零當且僅當它是其西羅子群的直積,等價地當且僅當每個西羅子群都正規。這正是有限 p-群成為冪零群原型的原因。
域上的上三角矩陣群 [1, a, c; 0, 1, b; 0, 0, 1](海森堡群)是類為 2 的冪零群:所有換位子都落入中心(其中 a = b = 0,c 任意),而這些元素的換位子平凡。相比之下 S_3 可解但不冪零,因為它的西羅 3-子群不正規。
海森堡群:類為 2 的冪零群。
另見