代数学のお勉強1 / 群論: 群とは (追記: 対称性)
代数学 : 集合に演算を構造として付加したものを研究する分野
群 : 集合にひとつの演算を付加したもの
ベクトル空間 : 集合に 足し算や実数倍という演算を構造として付加したもの
代数学は 集合に導入した演算について考察する → よって群そのものがどういう演算の構造を持っているか に関心が出てくる。
群は 何かしらの対象に働きかけるもの として用いられるが これを群の作用という。
方程式の解に作用する群を考えることができる → ガロア群 (5次元以上の方程式には解の公式が存在しない)
線形代数のベクトル空間は足し算と実数倍の2つの演算が入っているが、群はひとつの演算のみ、よってすごくシンプルな定義、他方 制約が少ないゆえに豊富な構造をもち、その構造パターンが長い間研究されてきた。
群は さまざまな対象に「作用」し、その対象の対称性を記述する。 (疑問: Garyコメント: どうして対称性が登場するのか? 対称性以外の構造内容は登場する余地がないのか?
以上 (3/30記)
(追記)
対称性: 数学的構造を保つ全単射のこと
(例)
①図形: 正三角形の回転操作: 三角形ABC上の2点間の距離(数学的構造)を保つ
②方程式: 式の対称性を保つ: 方程式は数学的構造を持つが、方程式のx、y、z を入れ替えても 式は変わらない ことを 保つ と表現する
対称性は群を生み出す
対称性を記述するのが群の役割
以上(4/7記)