Rigidité des modules simples dans les groupes algébriques
Cet article passe en revue les propriétés de rigidité des modules simples au sein des groupes algébriques.
Michael Bate, David I. Stewart
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Table des matières
Cet article parle des propriétés des modules simples dans les Groupes algébriques. On se concentre sur un champ et un groupe algébrique affine lisse, explorant la définition de la rigidité dans les modules et comment ça s'applique aux modules simples de ces groupes.
Définitions et Concepts de Base
On commence par quelques définitions. Un module est dit rigide si certaines conditions sur ses sous-modules sont vraies. Plus précisément, pour un module donné, si la série socle (la série formée par des sous-modules simples) et la série radicale (qui concerne les sous-modules maximaux) sont les mêmes, le module est rigide. Il y a d'autres distinctions ; un module est géométriquement rigide s'il maintient sa rigidité après un changement spécifique de champ, et absolument rigide s'il reste rigide pour toutes les extensions de champ possibles.
Dans notre discussion, on montre que tous les modules simples d'un groupe algébrique donné sont géométriquement Rigides, même s'ils ne sont pas forcément complètement rigides. Ça montre une structure forte sur la façon dont ces modules se comportent dans différentes conditions.
Résultats Clés
Un de nos principaux résultats est que si on a un module simple associé à un groupe algébrique, il existe une extension de champ finie particulière qui maintient la rigidité absolue de ce module.
Pour établir ça, on examine les algèbres formées à partir des extensions de champ. On donne des exemples et des contre-exemples montrant que, tandis que certaines structures montrent de la rigidité, d'autres peuvent ne pas l'être. Par exemple, on explore la construction d'un produit tensoriel de champs, en montrant comment ça peut mener à des modules non rigides.
Théorie de la représentation des Groupes Algébriques
La théorie de la représentation des groupes algébriques nous permet de comprendre comment ces groupes agissent sur différents espaces. Les modules simples peuvent être représentés en termes de structures plus fondamentales, créant un cadre pour analyser leur comportement. En examinant des propriétés spécifiques de ces modules, on peut en déduire des conclusions plus générales sur leur rigidité.
Pour tout groupe algébrique, les interactions du groupe avec ses modules peuvent révéler des informations essentielles. Quand on restreint le groupe à un sous-champ, on maintient la structure de ces modules, ce qui nous aide à comprendre leur rigidité.
Exemples de Modules Rigid et Non-Rigid
On fournit divers exemples pour illustrer à la fois des modules rigides et non rigides. Par exemple, on peut trouver un module simple qui devient non rigide lorsqu'il est soumis à certaines extensions de champ. Ça souligne la nature nuancée de nos découvertes ; la rigidité peut dépendre beaucoup du champ spécifique considéré.
À l'inverse, on montre que d'autres modules maintiennent leur rigidité à travers ces transitions. Comprendre quelles conditions préservent la rigidité peut orienter d'autres explorations des groupes algébriques et de leurs représentations.
Théorème Principal sur la Rigidité
Le théorème principal présenté stipule que pour tout module simple associé à un groupe algébrique affine lisse, il existe une unique extension de champ garantissant que le module est absolument rigide. Cette conclusion découle de nos investigations sur la structure de ces modules et comment ils interagissent avec les extensions de champ.
Structure des Modules
Pour comprendre la rigidité des modules, on analyse leur structure interne. En examinant les séries socle et radicale, on peut déterminer des propriétés de ces modules qui dictent leur rigidité. On montre que quand un module est décomposé en composants plus simples, ces composants gardent certains comportements qui contribuent à la rigidité globale du module.
La Classification de Conrad-Prasad
La classification des groupes pseudo-réductifs par Conrad et Prasad offre des informations précieuses sur nos résultats. En utilisant leur cadre, on peut classer les modules simples de ces groupes et tirer des conclusions liées à leur rigidité. Cette classification fournit un moyen systématique de relier le comportement de ces modules aux structures de groupe sous-jacentes.
Implications de la Rigidité
Les implications de nos résultats sont significatives pour l'étude des groupes algébriques. Comprendre la rigidité peut conduire à de meilleures méthodes pour construire des représentations et analyser leurs propriétés. De plus, ces idées peuvent s'étendre à des domaines connexes en algèbre et en géométrie.
Conclusion
En conclusion, notre exploration de la rigidité géométrique des modules simples dans les groupes algébriques révèle une riche interaction entre la théorie des modules et les représentations de groupe. Les résultats indiquent que, bien que de nombreux modules simples montrent une rigidité géométrique, leur rigidité absolue peut varier selon des conditions spécifiques, notamment les extensions de champ. La classification de ces modules et les conditions qui dictent leur rigidité ouvrent de nouvelles avenues pour la recherche dans les structures algébriques.
Les découvertes servent de base pour d'autres investigations sur la théorie de la représentation des groupes algébriques et leurs applications à travers les mathématiques.
Titre: Geometric rigidity of simple modules for algebraic groups
Résumé: Let k be a field, let G be a smooth affine k-group and V a finite-dimensional G-module. We say V is \emph{rigid} if the socle series and radical series coincide for the action of G on each indecomposable summand of V; say V is \emph{geometrically rigid} (resp.~\emph{absolutely rigid}) if V is rigid after base change of G and V to \bar k (resp.~any field extension of k). We show that all simple G-modules are geometrically rigid, though not in general absolutely rigid. More precisley, we show that if V is a simple G-module, then there is a finite purely inseparable extension k_V/k naturally attached to V such that V_{k_V} is absolutely rigid as a G_{k_V}-module. The proof for connected G turns on an investigation of algebras of the form K\otimes_k E where K and E are field extensions of k; we give an example of such an algebra which is not rigid as a module over itself. We establish the existence of the purely inseparable field extension k_V/k through an analogous version for artinian algebras. In the second half of the paper we apply recent results on the structure and representation theory of pseudo-reductive groups to gives a concrete description of k_V. Namely, we combine the main structure theorem of the Conrad--Prasad classification of pseudo-reductive G together with our previous high weight theory. For V a simple G-module, we calculate the minimal field of definition of the geometric Jacobson radical of \End_G(V) in terms of the high weight of V and the Conrad--Prasad classification data; this gives a concrete construction of the field k_V as a subextension of the minimal field of definition of the geometric unipotent radical of G. We also observe that the Conrad--Prasad classification can be used to hone the dimension formula for G we had previously established; we also use it to give a description of \End_G(V) which includes a dimension formula.
Auteurs: Michael Bate, David I. Stewart
Dernière mise à jour: 2024-11-14 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2409.05221
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.05221
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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