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有限维李代数的可解图

环与代数 2025-11-12 v1 组合数学 群论

摘要

我们引入并研究有限维李代数 LL 的可解图 ΓS(L)\Gamma_\mathfrak{S}(L)。图的顶点为位于可解化子 \sol(L)\sol(L) 之外的元素,两个顶点之间若其生成的子代数可解则相邻。后续我们在可解化子与 SS 李代数的基本性质得到之后,建立了可解图的可整除性条件、余弦分解与度约束。明确例证如 sl2(F3)\mathfrak{sl}_2(\mathbb{F}_3) 说明可解图可能是非连通的,这与群论情形形成鲜明对比。我们进一步确定 ΓS(gl2(\Fq))\Gamma_\mathfrak{S}(\mathfrak{gl}_2(\F_q))ΓS(sl2(\Fq))\Gamma_\mathfrak{S}(\mathfrak{sl}_2(\F_q)) 的度序列,凸显矩阵谱类型如何决定其组合图案。我们还提供基于 GAP 与 SageMath 的算法框架以实现实际计算。我们的结果揭示了与零化图的类比与差异,并表明可解图以全新方式编码李代数的结构不变量。这一工作为更广泛的图形化方法开拓了解决李代数可解性的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.08290,
  title  = {The solvable Graph of a finite-dimensional Lie Algebra},
  author = {David Towers and Ismael Gutierrez and Luis Fernandez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08290},
  year   = {2025}
}