El orden cuaternión de Hurwitz es un orden específico en álgebra de cuaterniones sobre un cuerpo de números apropiado. El orden es de particular importancia en la teoría de la superficie de Riemann, en conexión con campos con simetría máxima, es decir, superficie de Hurwitz.[1] El orden cuaternión de Hurwitz fue estudiado en 1967 por el matemáticojaponésGorō Shimura,[2] pero fue descrita antes por Noam Elkies, en 1998.[3] Para un uso alternativo de este término, véase cuaternión de Hurwitz (ambos términos se utilizan actualmente).
Definición
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Deja a ser el subcampo máximo real de donde es una raíz séptima de la unidad primitiva.
El anillo de los enteros de es , donde el elemento puede ser identificado con el real positivo . Deja a ser el álgebra de cuaterniones, o álgebra simbólica
así que y están dentro de También deja a y . Deja a
Entonces, es el orden máximo de , descrito explícitamente por Noam Elkies.[4]
Estructura modular
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El orden es también generado por los elementos
y
De hecho, el orden es módulo libre sobre la base
. Aquí los generadores satisfacen las relaciones
los cuales descienden a las relaciones apropiadas en el grupo de triángulos (2,3,7), luego del cociente por el centro.
Subgrupos de congruencia principales
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El subgrupo de congruencia principal definido por un ideal es por definición el grupo
mod
es decir, el grupo de elementos de norma reducida 1 en equivalente al módulo 1 del ideal . El grupo Fuchciano es obtenido como la imagen del subgrupo de congruencia principal bajo una representación a .
Aplicación
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El orden fue utilizado por Nick Katz, Mary Schaps y Uzi Vishne[5] para construir una familia de superficies de Hurwitz satisfaciendo un límite inferiorasintótico para el sístole: donde es el género, mejorando un resultado previo de Peter Sarnak y Peter Buser.[6]
↑Shimura, Gorō (1967). «Construction of class fields and zeta functions of algebraic curves». Annals of Mathematics. Second Series (en inglés)85: 58-159. MR 0204426. doi:10.2307/1970526.
↑Elkies, Noam D. (1999). «The Klein quartic in number theory». The eightfold way. Mathematical Sciences Research Institute Publications (en inglés)35. Cambridgeshire, Reino Unido: Cambridge University Press. pp. 51-101. MR 1722413.
↑Katz, Nicholas M.; Schaps, Mary; Vishne, Uzi (2007). «Logarithmic growth of systole of arithmetic Riemann surfaces along congruence subgroups». Journal of Differential Geometry(en inglés)76 (3): 399-422. MR 2331526. arXiv:math.DG/0505007.
↑Buser, Peter; Sarnak, Peter (1994). «On the period matrix of a Riemann surface of large genus». Inventiones Mathematicae(en inglés) (Springer) 117 (1): 27-56. MR 1269424. doi:10.1007/BF01232233 con apéndice por J. H. Conway y N. J. A. Sloane.