组合与几何群论
双曲群
在平直的平面上,三角形可以很胖;它的三边向外弯出,中心远离任何一边。在负曲率的世界里——想象一个马鞍面,或双曲平面——三角形总是瘦的:每条边都紧贴另外两条,整个三角形是『细瘦』的。双曲群就是其凯莱图行为如同那个负曲率世界的群:每个测地三角形都细瘦,而且是一致地,无论多大。
经 Gromov 精确化:测地度量空间称为 δ-双曲的,若存在常数 δ ≥ 0,使得在每个测地三角形中每条边都落在另外两条之并的 δ-邻域内(细三角形条件)。有限生成群称为双曲群,若它的某个、等价地任意一个凯莱图对某 δ 是 δ-双曲的;这是拟等距不变量,故为群的性质而非所选生成元的性质。
双曲群既丰富又行为优美。它们是有限表现的,字问题与共轭问题可解(字问题为线性时间、自动的),满足线性等周不等式——即线性 Dehn 函数,并服从 Tits 择一性:每个子群要么几乎循环,要么含有秩 2 的自由群。例子包括所有有限群、自由群、亏格至少为 2 的曲面群,以及闭负曲率流形的基本群;在精确的概率意义下,一个『随机』的有限表现群是双曲的。
亏格 2 闭可定向曲面的基本群 ⟨ a, b, c, d | [a,b][c,d] ⟩ 是双曲的:它几何地作用于双曲平面,而后者的三角形一致地细瘦。相反,Z^2 不是双曲的——它平坦的网格有任意胖的三角形。
亏格 2 曲面群是双曲的;平坦群 Z^2 不是。
每个双曲群是否都剩余有限是一个著名的开放问题;肯定回答可由(且在立方化情形下本质上等价于)Agol–Wise 理论中每个双曲群几乎特殊而得出。
又称
另见