组合与几何群论
巴斯–塞尔理论
巴斯–塞尔理论是两个世界之间一部完美的词典:一边是作用于树的群,另一边是沿子群粘接而成的群。它指出,看似几何的问题『我的群如何挪动一棵树?』与看似代数的问题『我的群如何由合并积和 HNN 扩张造出?』其实是同一个问题,且双向都有精确的翻译。有了在树上的作用,就有了造群的配方;有了这样的配方,就有了作用。
组织性的概念是群图:一个连通图,其每个顶点与每条边都带有一个群,并配有边群到两端顶点群的单射。其基本群通过逐边迭代的合并积与 HNN 扩张构造而成。基本定理指出:群图的基本群恰是允许在某棵树上(无翻转地)作用的群,并且可由作用的商图与顶点、边稳定化子重构出该群图。
此理论由让–皮埃尔·塞尔与海曼·巴斯发展(塞尔 1977 年的著作《树》),它使自由积、合并积、HNN 扩张及其迭代的结构在几何上一目了然。它是群的分裂、可及性结果、单关系群与曲面群具有丰富子群结构之证明,以及作用于更一般的树(实树、JSJ 分解)的现代理论的基础。
模群 PSL(2, Z) 作用于其分裂 Z/2Z * Z/3Z 所对应的巴斯–塞尔树上;商是单条边,顶点群为 Z/2Z 与 Z/3Z、边群平凡,从几何中重现了该自由积。
PSL(2, Z) 分裂为 Z/2Z * Z/3Z,可从它在树上的作用读出。
单条边的群图便回到基本情形:两个不同顶点给出合并自由积 A *_C B,而一个自环(单顶点、由它到自身的边)给出 HNN 扩张。
又称
另见