लाई समूह

Not to be confused with Group of Lie type.

गणित में, लाई समूह (उच्चारण /liː/ LEE) एक समूह (गणित) है जो अवलकनीय बहुविध भी है। बहुविध समष्टि है जो स्थानीय रूप से यूक्लिडियन समष्टि जैसा दिखता है, जबकि समूह द्विआधारी संक्रिया की अमूर्त अवधारणा को अतिरिक्त गुणों के साथ परिभाषित करते हैं, इसे अमूर्त अर्थ में "परिवर्तन" के रूप में माना जाना चाहिए, उदाहरण के लिए गुणन और लेना व्युत्क्रम (विभाजन), या समकक्ष, जोड़ की अवधारणा और व्युत्क्रम (घटाव) लेना। इन दो विचारों के संयोजन से, निरंतर समूह प्राप्त होता है जहां गुणन बिंदु और उनके व्युत्क्रम निरंतर होते हैं। यदि व्युत्क्रमों का गुणन और लेना सुचारू (विभेदक) भी है, तो लाई समूह प्राप्त होता है।

लाई समूह निरंतर समरूपता की अवधारणा के लिए प्राकृतिक प्रतिरूप प्रदान करते हैं, जिसका प्रसिद्ध उदाहरण तीन आयामों में घूर्णी समरूपता है (विशेष आयतीय समूह द्वारा दिया गया) ${\text{SO}}(3)$) आधुनिक गणित और भौतिकी के कई हिस्सों में लाई समूहों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

लाई समूह सबसे पहले आव्यूह (गणित) उपसमूहों $G$, ${\text{GL}}_{n}(\mathbb {R} )$ या ${\text{GL}}_{n}(\mathbb {C} )$ में निहित है।का अध्ययन करके पाए गए थे, $n\times n$ व्युत्क्रमणीय आव्यूह के समूह $\mathbb {R}$ या $\mathbb {C}$. इन्हें अब चिरसम्मत समूह कहा जाता है, अवधारणा को इन मूल से बहुत आगे बढ़ाया गया है। लाई समूहों का नाम नार्वेजियन गणितज्ञ सोफस लाई 1842-1899) के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने निरंतर परिवर्तन समूहों के सिद्धांत की नींव रखी। लाई समूहों को शुरू करने के लिए लाई की मूल प्रेरणा अंतर समीकरणों की निरंतर समरूपता को प्रतिरूप करना था, ठीक उसी तरह जिस तरह से परिमित समूहों का उपयोग बीजगणितीय समीकरण के असतत समरूपता को प्रतिरूप करने के लिए गाल्वा सिद्धांत में उपयोग किया जाता है।

इतिहास

लाई समूहों के प्रारंभिक इतिहास (हॉकिन्स, पृष्ठ 1) पर सबसे आधिकारिक स्रोत के अनुसार, सोफस लाई ने स्वयं 1873-1874 की सर्दियों को निरंतर समूहों के अपने सिद्धांत की जन्म तिथि माना। हॉकिन्स, हालांकि, सुझाव देते हैं कि यह "1869 के पतन से 1873 के पतन तक चार साल की अवधि के दौरान लाई की विलक्षण शोध गतिविधि थी" जिसने सिद्धांत के निर्माण का नेतृत्व किया (वही)। लाई के शुरुआती विचारों में से कुछ फेलिक्स क्लेन के निकट सहयोग से विकसित किए गए थे। अक्टूबर 1869 से 1872 तक हर दिन लाई क्लेन से मिले: बर्लिन में अक्टूबर 1869 के अंत से फरवरी 1870 के अंत तक, और बाद के दो वर्षों में पेरिस, गौटिंगेन और एर्लांगेन में (वही, पृष्ठ 2)। लाई ने कहा कि सभी प्रमुख परिणाम 1884 तक प्राप्त किए गए थे। लेकिन 1870 के दशक के दौरान उनके सभी पत्र (पहले नोट को छोड़कर) नॉर्वेजियन पत्रिकाओं में प्रकाशित हुए थे, जिसने पूरे यूरोप में काम की मान्यता को बाधित किया था (वही, पृष्ठ 76) )। 1884 में युवा जर्मन गणितज्ञ, फ्रेडरिक एंगेल (गणितज्ञ), लाई के साथ निरंतर समूहों के अपने सिद्धांत को उजागर करने के लिए व्यवस्थित ग्रंथ पर काम करने आए। इस प्रयास से 1888, 1890 और 1893 में प्रकाशित तीन-खंड थ्योरी डेर परिवर्तनसमूह का परिणाम निकला। शब्द समूह डी लाइ पहली बार फ्रेंच में 1893 में लाई के छात्र आर्थर ट्रेस की अभिधारणा में दिखाई दिया।

लाइ के विचार बाकी गणित से अलग नहीं थे। वास्तव में, विभेदक समीकरणों की ज्यामिति में उनकी रुचि सबसे पहले कार्ल गुस्ताव जैकोबी के काम से प्रेरित थी, जो पहले क्रम के आंशिकअंतर समीकरणों के सिद्धांत और चिरसम्मत यांत्रिकी के समीकरणों पर आधारित थी। 1860 के दशक में मरणोपरांत जैकोबी के अधिकांश कार्य प्रकाशित हुए, जिससे फ्रांस और जर्मनी में अत्यधिक रुचि पैदा हुई (हॉकिन्स, पृष्ठ 43)। लाई की विचारधारा अंतर समीकरणों कीसमरूपता के सिद्धांत को विकसित करना था जो उनके लिए वह उपलब्धि करेगा जो एवरिस्ट गैलोइस ने बीजगणितीय समीकरणों के लिए किया था: अर्थात्, उन्हें समूह सिद्धांत के संदर्भ में वर्गीकृत करना। लाइ और अन्य गणितज्ञों ने दिखाया कि विशेष कार्यों और आयतीय बहुपदके लिए सबसे महत्वपूर्ण समीकरण समूह सैद्धांतिक समरूपता से उत्पन्न होते हैं। लाई के शुरुआती काम में, फेलिक्स क्लेन और हेनरी पॉइनकेयर के हाथों मॉड्यूलर रूप के सिद्धांत में विकसित असतत समूह के सिद्धांत को पूरक करने के लिए निरंतर समूहों के सिद्धांत का निर्माण करने का विचार था। लाई के मन में जो प्रारंभिक अनुप्रयोग था वह अवकल समीकरणों के सिद्धांत के लिए था। गैलोज़ सिद्धांत और बहुपद समीकरण के प्रतिरूप पर, परिचालन अवधारणा समरूपता के अध्ययन से सामान्य अंतर समीकरणों के पूरे क्षेत्र को एकीकृत करने में सक्षम सिद्धांत की थी। हालाँकि, आशा है कि लाई थ्योरी साधारण अंतर समीकरण के पूरे क्षेत्र को एकजुट करेगी, पूरी नहीं हुई। ओडीई के लिए सममिति पद्धतियों का अध्ययन जारी है, लेकिन विषय पर हावी नहीं हैं। विभेदक गैलोज़ सिद्धांत है, लेकिन इसे अन्य लोगों द्वारा विकसित किया गया था, जैसे कि पिकार्ड और वेसिओट, और यह चतुष्कोणों का एक सिद्धांत प्रदान करता है, समाधान व्यक्त करने के लिए आवश्यक अनिश्चित अभिन्न।

निरंतर समूहों पर विचार करने के लिए अतिरिक्त प्रेरणा, ज्यामिति की नींव पर बर्नहार्ड रीमैन के विचारों और क्लेन के हाथों उनके आगे के विकास से आई। इस प्रकार 19वीं शताब्दी के गणित में तीन प्रमुख विषयों को लाई द्वारा अपने नए सिद्धांत को बनाने में जोड़ा गया: समरूपता का विचार, जैसा कि गैलोज़ द्वारा समूह की बीजगणितीय धारणा के माध्यम से उदाहरण दिया गया है, ज्यामितीय सिद्धांत और यांत्रिकी के अंतर समीकरणों के स्पष्ट समाधान, प्वासों और जैकोबी द्वारा काम किया गय