更新时间:2024-05-21 11:43
设G是一个非空集合,*是它的一个代数运算,如果满足以下条件:
Ⅰ.结合律成立,即对G中任意元素a,b,c都有 (a*b)*c=a*(b*c);
Ⅱ.G中有元素e,它对G中每个元素a都有 e*a=a,叫做G的左单位元;G中有元素e,它对G中每个元素a都有 a*e=a,叫做G的右单位元;如果e既是左单位元又是右单位元,则e叫做G的单位元。
Ⅲ.对G中每个元素a在G中都有元素a^(-1),叫做a的左逆元,使 a^(-1)*a=e;
则称G对代数运算*做成一个群。
一般说来,群指的是对于某一种运算*,满足以下四个条件的集合G:
(1)
若a,b∈G,则存在唯一确定的c∈G,使得a*b=c;
(2)
任意a,b,c∈G,有(a*b)*c=a*(b*c);
(3)
存在e∈G,对任意a∈G,满足a*e=e*a=a,称e为单位元,也称幺元;
(4)
任意a∈G,存在唯一确定的b∈G, a*b=b*a=e(单位元),则称a与b互为逆元素,简称逆元,记作a^(-1)=b.
通常称G上的二元运算*为“乘法”,称a*b为a与b的积,并简写为ab.
若群G中元素个数是有限的,则G称为有限群。否则称为无限群。有限群的元素个数称为有限群的阶。
如果G对于运算*为一个群,H包含于G并且H对*构成一个群,那么称H为G的子群。
这条定理可以判定G的子集是否为一个子群:
HH=H且H^(-1)=H <=> H是G的子群
群论是法国传奇式人物Galois的发明。他用该理论解决了五次方程问题。今天,群论经常应用于物理领域。粗略地说,我们经常用群论来研究对称性,这些对称性能够反映出在某种变化下的某些变化量的性质。
在物理上,置换群是很重要的一类群。置换群包括S3群,二维旋转群,三维旋转群以及和反应四维时空相对应的洛仑兹群。洛仑兹群加上四维变换就构成了Poincare群。
在研究群时,使用表象而非群元是较方便的,因为群元一般来说都是抽象的事物。表象可以看成矩阵,而矩阵具有和群元相同的性质。不可约表象和单位表象是表象理论中的重要概念。