Научная статья на тему 'Редуктивные и геометрически редуктивные супергруппы'

Редуктивные и геометрически редуктивные супергруппы Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
145
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
СУПЕРГРУППА / РЕДУКТИВНОСТЬ / ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ РЕДУКТИВНОСТЬ / SUPERGROUP / REDUCTIVITY / GEOMETRIC REDUCTIVITY

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Зубков А. Н.

Вводятся понятия редуктивной и геометрически редуктивной супергрупп. Доказано, что геометрическая редуктивность алгебрической супергруппы эквивалентна геометрической редуктивности ее наибольшей четной суперподгруппы. Показано, что в отличие от классической теоремы Хабоуша Ватерхауза об алгебраических группах эти два понятия не эквивалентны даже в классе связных редуцированных супергрупп. Более точно, геометрическая редуктивность «почти» влечет редуктивность, но обратное неверно. Именно для любой триангулируемой алгебраической группы G строится редуктивная супергруппа G, такая, что 𝑮𝑒𝑣 изоморфна G. Последнее условие означает, что G не является геометрически редуктивной супергруппой, более того, G разрешима.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Reductive and geometrically reductive supergroups

We introduce the notions of reductive and geometrically reductive supergroups. It is proven that an algebraic supergroup is geometrically reductive if and only if its largest even supersubgroup is. On contrary to the classical Haboush Waterhouse’ theorem on algebraic groups, these two notions are not equivalent each to other even in the case of reduced supergroups. More detailed, geometrical reductivity “almost” implies reductivity, but not vice versa. Namely, for any trigonalizable algebraic group G, we construct a reductive supergroup G such that 𝑮𝑒𝑣 isisomorphic to G. The former assertion means that G is not geometrically reductive supergroup, moreover G issolvable.

Текст научной работы на тему «Редуктивные и геометрически редуктивные супергруппы»

МАТЕМАТИКА

Вестн. Ом. ун-та. 2017. № 1. С. 6-11.

УДК 512.54 А.Н. Зубков

РЕДУКТИВНЫЕ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИ РЕДУКТИВНЫЕ СУПЕРГРУППЫ*

Вводятся понятия редуктивной и геометрически редуктивной супергрупп. Доказано, что геометрическая редуктивность алгебрической супергруппы эквивалентна геометрической редуктивности ее наибольшей четной суперподгруппы. Показано, что в отличие от классической теоремы Хабоуша - Ватерхауза об алгебраических группах эти два понятия не эквивалентны даже в классе связных редуцированных супергрупп. Более точно, геометрическая редуктивность «почти» влечет редуктивность, но обратное неверно. Именно для любой триангулируемой алгебраической группы О строится редуктивная супергруппа О, такая, что Сеу изоморфна О. Последнее условие означает, что О не является геометрически редуктивной супергруппой, более того, О разрешима.

Ключевые слова: супергруппа, редуктивность, геометрическая редуктивность.

1. Необходимые сведения и результаты

Пусть К - произвольное поле нулевой или нечетной характеристики. Категорию суперкоммутативньх К-супералгебр обозначим через ЭА^К). Более точно, супералгебра А является объектом категории 8А^(К), если она удовлетворяет тождеству суперкоммутативности

аЬ = (-1)|а||Ь|Ьа.

Представимый функтор из категории 8А^(К) в категорию групп называется аффинной супергруппой. Если О - аффинная супергруппа, представленная супералгеброй А, то мы будем обозначать О через 88рА. Наличие групповой структуры эквивалентно тому, что А является супералгеброй Хопфа. Супералгебра А называется координатной супералгеброй супергруппы О и обозначается К[О].

Коумножение, коединица и антипод в А обозначаются ДЛ, еА и соответственно.

Мы используем стандартные обозначения:

Д(а) = 2 а1 ® а2, (Д®idA) ДЛ (а) = ^Л®Д)ДЛ(а) = 2 а1 ®а2®а3, а е А.

Замкнутая суперподгруппа Н в О однозначно определяется суперидеалом Хопфа 1(Н) в А = К[О], т. е. h е О(В) = Нот5л;аК(А, В) лежит в Н(В) тогда и только тогда, когда ЬЩН))=0. Суперподгруппа Н нормальна в О, если для любой супералгебры В е ЭА^(К) подгруппа Н(В) нормальна в О(В). В терминах супералгебр Хопфа это означает, что гомоморфизм супералгебр ц: А ^ А®А, определенный по правилу

а ^ £ (-1)|а1||я2|а2 ® а1 8(а3), а е А, отображает 1(Н) в 1(Н) ®А.

Аффинная супергруппа О называется алгебраической, если ее координатная супералгебра К[О] конечно порождена. Наконец, О называется чисто четной супергруппой, если ^[С]1 = 0, т. е. К[О] - обычная (коммутативная) алгебра Хопфа. В этом случае О можно отождествить с аффинной групповой схемой ЭрК[О] = ЭрА. Очевидно, что полная подкатегория категории аффинных супергрупп, состоящая из чисто четных супергрупп, изоморфна категории аффинных групповых схем. Всюду далее аффинные групповые схемы будут называться просто группами (соответственно - алгебраическими группами) и обозначаться обычными латинскими буквами О, Н, ... .

* Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда, проект 01-11-10002, разделы 1-2, и Российского фонда фундаментальных исследований, проект №16-01-00577а, раздел 3.

© Зубков А.Н., 2017

Всякая (аффинная) супергруппа G содержит наибольшую чисто четную суперподгруппу Gev, определенную суперидеалом Хопфа ^G^G^.

Более подробную информацию о супергруппах и их представлениях читатель может найти в [ 1-4].

Пусть G - аффинная супергруппа и H -ее суперподгруппа. Пополнение функтора B ^ G(B)/H(B) в топологии строго плоских накрытий (f- coverings) обозначается через G/H и называется жестким фактором G по H (dur K-sheafquotient). Пополнение того же функтора в топологии строго плоских и конечно представленных накрытий (fppf-coverings) будем обозначать G/H и называть фактором G по H (K-sheafquotient). В [5] показано, что если G - алгебраическая супергруппа, то фактор G /H является нетеровой суперсхемой. В общем случае G/H - под-функтор в G/H. Однако если G - алгебраическая супергруппа и G/H - аффинная суперсхема (это верно, например, когда H нормальна в G), то G/H = GffH.

Если H - нормальная подгруппа в G и L -подгруппа в G, то суперподгруппа LH может быть определена как полный прообраз образа L в GG/H либо как пополнение группового подфунктора B ^ L(B)\H(B), B е SAlgK в топологии строго плоских накрытий (см.: [3], § 7).

Аффинная супергруппа G называется унипотентной, если произвольный простой G-супермодуль одномерен и тривиален, т. е. изоморфен либо K, либо его нечетному сдвигу nK. Следующее предложение доказано в [6], лемма 2.2. Мы приведем другое доказательство, не использующее понятие корадикала.

Предложение 1.1. Любая супергруппа H содержит наибольшую нормальную унипо-тентную суперподгруппу.

Доказательство. Унипотентность аффинной супергруппы H эквивалентна тому, что в любом нетривиальном H-супермодуле V инвариантное суперподпространство VH тоже нетривиально. Поскольку V локально конечномерен, а коэффициентное суперпространство конечномерного H-супермодуля содержится в конечнопорожденной суперподалгебре Хопфа супералгебры K[H], мы видим, что H унипотентна тогда и только тогда, когда унипотентны все ее алгебраические факторы H/N (см. теорему 6.1 в [3]).

С другой стороны, H является проективным пределом таких факторов. На языке супералгебр Хопфа это просто означает, что K[H] - индуктивный предел своих конечнопо-рожденных суперподалгебр Хопфа.

По следствию 3.1 и лемме 3.2 из [4] H унипотентна тогда и только тогда, когда для произвольной нормальной суперподгруппы R в H унипотентны R и H/R. Действительно, R и H/R являются проективными пределами

факторов ЯЫ/Ы и Н/ЯЫ = -/ЛЫ/Ы соответственно. В частности, по предложению 7.1 из [3] произведение двух нормальных унипо-тентных суперподгрупп в в снова нормальная унипотентная суперподгруппа.

Остается показать, что любая цепь (упорядоченных по включению) нормальных уни-потентных суперподгрупп имеет верхнюю грань и применить лемму Цорна.

Пусть {На}аеЛ - такая цепь. Нетрудно видеть, что ПаеЛ 1-а - суперидеал Хопфа, который определяет нормальную суперподгруппу Н, являющуюся замыканием в топологии За-рисского объединения иаеЛ На.

Предположим теперь, что V - конечномерный Н-супермодуль. Тогда суперподпространства На = УНа Ф 0 (линейно) упорядочены по включению так, что если На < Нр, то Ур лежит в Уа. Очевидно, что для любого Уа минимальной размерности выполняется

V = пввл Vp = V". В частности, Vм ф 0. Предло-

размерности

'рвл ~ 1/1 жение доказано.

Наибольшую нормальную унипотентную суперподгруппу в в будем, как обычно, называть унипотентным радикалом супергруппы в и обозначать Си.

Пусть G - алгебраическая группа и V- конечномерный (правый) в-модуль. Алгебра Ли Ые(в имеет структуру в-модуля относительно присоединенного действия. Кроме того, действие в индуцирует на V структуру Ые^-модуля. Пара (в, V) называется парой Хариш-Чандры, если существует симметрическое, билинейное, в-эквивариантное отображение [ , ] : V х V ^ Ые(в такое, что и[и, и] = 0 для всех и е V. Например, пусть в - алгебраическая супергруппа. Положим в = веу, Ь = Уе(О), V = 11. Тогда (в, V) имеет каноническую структуру пары Хариш-Чандры относительно присоединенного действия в на Ь и лиевой скобки [ , ].

Пары Хариш-Чандры образуют категорию с морфизмами (ф, ф): (в, V) ^ (Н, Щ, где ф : в ^ Н - гомоморфизм алгебраических групп, у : V ^ Ш - гомоморфизм в-модулей (Ш имеет естественную структуру в-модуля, индуцированную гомоморфизмом ф), коммутирующий с отображением [ , ].

Следующая теорема была доказана в [1]. Ниже приведен ее модифицированный вариант (см. [6]).

Теорема 1.1.Определенный выше функтор в ^ (в, V), в = Сеу, V= Ь1 является эквивалентностью категории алгебраических супергрупп и категории пар Хариш-Чандры.

2. Геометрически редуктивные супергруппы

Понятие геометрической редуктивности в классе (аффинных) супергрупп может быть определено различными способами. Первое определение является калькой со стандарт-

ного определения в классе аффинных групповых схем (см.: [7; 8]). Будем говорить, что супергруппа О четно геометрически редук-тивна, если для произвольного бт-супермо-дуля V и произвольного эпиморфизма О-су-пермодулей ф : V ^ К найдется целое положительное число г и элемент / е 5Г(7)С, такие, что индуцированный эпиморфизм Бг (ф) : ^

^ БГ(К) = К отображает /в ненулевой скаляр. Если в этом определении заменить тривиальный (четный) О-супермодуль К на тривиальный <5-супермодуль к1^1 = К + ПК, то в этом случае мы будем называть О геометрически редуктивной супергруппой. Отметим, что для произвольного г > 0 компонента БГ(К + + ПК) = Бг (К) + 5Г-1(К) ПК изоморфна К + ПК.

Поскольку любой О-супермодуль локально конечен, геометрическую (соответственно четно геометрическую) редуктив-ность супергруппы О достаточно проверять для конечномерных супермодулей. Кроме того, элемент / если он существует, всегда может быть выбран однородным.

Лемма 2.1. Геометрическая редуктив-ность эквивалентна четной геометрической редуктивности.

Доказательство. Очевидно, что четная геометрическая редуктивность влечет геометрическую редуктивность. Действительно, для каждого эпиморфизма <5-супермодулей ф : V ^ К + ПК обозначим ^-1(К) через Ш. Тогда для подходящего г мы находим /е из БГУС со свойством 5г(ф)(А е 5Г(К) \ 0. Обратно, для ф : V ^ К определим эпиморфизм V = ф + Пф : и = V + ПV ^ К + ПК.

Пусть снова Ш = ф_1(К). Ясно, что тогда Ш = V + Пкег(ф) и найдется (нечетный) элемент у е ПVтакой, что ПV = Пкег(ф) + Ку. Так как О геометрически редуктивна, найдется г > 0 и однородный инвариант /е Бг(ис), такой, что Бг(ц!)/ Ф 0. Легко видеть, что

Бг(и = 5Г(Ш) + Бг~1(Щу и Бг(ц>) отображает Бг(Ш) и Бг(Ш)у в БГ(К) и Бг-1(К)^(у) соответственно. Более того, Бг (Ш) является <5-супер-подмодулем в 5Г(Ц), фактор Бг (и)/5г(Ж) изоморфен П5Г(Ш), а Бг(ц>) индуцирует эпиморфизм О-супермодулей 5г(и)/5г(Ж) ^ ^ Бг-1(Щц>(у) = П5Г-1(К), который может быть отождествлен с П5г-1(у) : П5Г-1(Ш) ^ П5Г-1(К).

Если / не принадлежит БГ(Ш) иг > 1, то образ / в БГ(Ц/БГ(Ш) с точностью до изменения четности на противоположную отождествляется с некоторым инвариантом / е Бг-1(Ш)е, таким, что 5г-1(ф)(/ Ф 0.

Теперь остается лишь заметить, что Бг-2( Ш)(Пкег(ф)) принадлежит кег£г-1(у) и 5Г-1(Ш)/5Г-2(Ш)(П кег(ф)) ^5Г-1(У).

Случай / е Бг(Ш) аналогичен уже разобранному. Наконец, случай г = 1 тривиален, мы оставляем его проверку читателю. Лемма доказана.

По лемме 2.1 оба определения редуктив-ности равносильны друг другу, поэтому в

дальнейшем мы будем использовать только термин геометрическая редуктивность.

Как обычно, если для любого супермодуля V число r может быть выбрано равным 1, то G называется линейно редуктивной. Отметим, что если супергруппа G чисто четная, т. е. G = Gev, то она геометрически ре-дуктивна как супергруппа в том и только в том случае, когда она геометрически редук-тивна как аффинная группа.

Лемма 2.2. Супергруппа G геометрически редуктивна тогда и только тогда, когда геометрически редуктивны все ее алгебраические факторы G/N.

Доказательство. В одну сторону утверждение следует из того, что если мы имеем эпиморфизм супергрупп G ^ H, то из геометрической редуктивности G следует геометрическая редуктивность H. Действительно, в этом случае произвольный H-супермодуль имеет естественную структуру G-супермо-дуля.

Обратно, если мы имеем эпиморфизм G-супермодулей V ^ K и V конечномерен, то его коэффициентное суперпространство c j(V конечномерно, а значит, лежит в конеч-нопорожденной подсупералгебре Хопфа В, принадлежащей K[G]. Другими словами, V является G /^-супермодулем, а его структура G-супермодуля факторизуется через эпиморфизм G ^ G/N = SSpecR Лемма доказана.

Таким образом, понятие геометрической редуктивности достаточно изучать только в классе алгебраических супергрупп. В дальнейшем, если не оговорено противное, все супергруппы алгебраические.

Пусть дан эпиморфизм G-супермодулей ф : V ^ K. Определим четное дифференцирование Dv супералгебры S(V) по правилу Dv(V) = ф(у), v е V. Очевидно, что Dv коммутирует с действием супергруппы G.

Доказательство следующей леммы легко получается индукцией по параметру i, 0 < i < r (см.: [7, с. 66]).

Лемма 2.3. Имеет место формула Б^(фЩ = (г.)Бг(ф).

В частности, если char K = 0, то супергруппа G геометрически редуктивна тогда и только тогда, когда она линейно редуктивна. Действительно, если j е Sr(VG) удовлетворяет условию Sr(^)(j * 0, то для j = D^j) е ^выполняется ф(f) * 0.

Если char K = p > 0 и r - минимальная степень, для которой существует инвариант jе Sr(V) со свойством Sr(^)(j * 0, то все биномиальные коэффициенты ф, 1 < i < r - 1, должны быть равны нулю. Последнее выполняется только в том случае, когда r = рп.

Теорема 2.1. Пусть H - суперподгруппа в G. Если G геометрически редуктивна и функтор тйц точен, то супергруппа H тоже геометрически редуктивна.

Доказательство. Дословное повторение доказательства теоремы 2.2 из [7].

Следствие 2.1. Если G/H - аффинная суперсхема, то геометрическая редуктив-ность G влечет геометрическую редуктив-ность H. В частности, это верно в том случае, когда H - нормальная суперподгруппа.

Доказательство. Первое утверждение следует из теоремы 5.2 из [3], а второе из теоремы 6.2 из [3].

Следствие 2.2. Если G геометрически редуктивна, то Gev тоже геометрически ре-дуктивна.

Доказательство. Из критерия аффинности (см.: [5], следствие 8.15) легко следует, что G/ Ge v - аффинная суперсхема.

Теорема 2.2. Пусть H - нормальная суперподгруппа супергруппы G. Тогда G геометрически редуктивна в том и только в том случае, когда геометрически редуктивны H и G / H.

Доказательство. В одну сторону теорема уже доказана. В обратную сторону доказательство дословно то же самое, что и доказательство теоремы 2.3 в [7].

Заметим, что, как и в случае аффинных групповых схем, линейная редуктивность супергруппы G эквивалентна тому, что суперподмодуль W произвольного G-супермодуля У(супер)коразмерности 11 0 выделяется прямым слагаемым. Отсюда легко выводится, что категория G-супермодулей полупроста (см.: [7, с. 68]). Если дополнительно char K = 0, то алгебраические супергруппы с таким свойством были полностью описаны Вейссауэром в [9].

Теорема 2.3. Пусть char K = p > 0 и K -совершенное поле. Супергруппа G геометрически редуктивна тогда и только тогда, когда геометрически редуктивна ее наибольшая четная суперподгруппа Ge v.

Доказательство. В одну сторону теорема уже доказана. Обратно, пусть Gev геометрически редуктивна. Рассмотрим первую суперподгруппу Фробениуса G1. Поскольку G/G1 - чисто четная супергруппа, предложение 9.3 из [5] гарантирует нам, что индуцированный морфизм Gev ^ G/G1 является эпиморфизмом. В частности, G/G-lгеометрически редуктивна. Остается показать, что произвольная (конечная) инфинитезимальная супергруппа высоты 1 является геометрически редуктивной.

Пусть G - такая супергруппа и V - конечномерный G-супермодуль. Для произвольного вектора v е V\ 0 можно записать tv(v) в виде v01 + Zv1 ® f2, где f2 е ft"[G] + . Поскольку (,K"[G]+)p = 0, мы имеем tsp(V)(vp) = Tv(v)p = = vp01, т. е. vpeSp(V)G.

В частности, если эпиморфизм G-супер-модулей ф : V ^ K отображает v в ненулевой скаляр, то Sp(^)(vp) = p(v)p Ф 0. Теорема дока-

Замечание 2.1. Отметим, что аналогичная теорема была доказана Р. Вейссауэром и в случае (алгебраически замкнутого) поля нулевой характеристики (см.: [9], теорема 2).

3. Редуктивность и геометрическая редуктивность

Везде далее предполагается, что основное поле K совершенно.

Будем говорить, что алгебраическая супергруппа G = SpA редуцирована, если таковой является аффинная алгебраическая групповая схема Ge v. Другими словами, G редуцирована, если нильпотентный радикал nilA супералгебры A совпадает с AA1. Образ элемента a е A в фактор-алгебре A' = = A/AA1 обозначим через a'.

Если char K = 0, то по теореме 11.4 из [10] любая супергруппа редуцирована.

Лемма 3.1. Если R - нормальная суперподгруппа в редуцированной супергруппе G, то G/R тоже редуцирована.

Доказательство. По предложению 9.3 из [5] (G/R)ev изоморфна Gev/Rev. Поэтому лемму достаточно доказать для алгебраических групп. Однако если A - коммутативная алгебра Хопфа с нулевым радикалом, то для произвольной подалгебры Хопфа B верно включение AnilB в nilA = 0. Лемма доказана.

Супергруппу G будем называть редук-тивной, если (Gu)° =1, т. е. Gu - конечная этальная (чисто четная) супергруппа. Если же Gu =1, то мы будем называть G строго ре-дуктивной супергруппой. Заметим, что в том случае, когда char K = 0, строгая редуктивность эквивалентна редуктивности (см.: [10], теорема 8.5).

В категории алгебраических групп (над совершенным полем произвольной, в том числе и нулевой, характеристики) хорошо известна следующая теорема Хабоуша -Вотерхауза (см. [11; 12]). Алгебраическая группа G геометрически редуктивна тогда и только тогда, когда редуктивна подгруппа (G°)red = G°ed. Здесь Gred - это наибольшая редуцированная подгруппа в G. Поскольку поле K совершенно, то нетрудно показать, что нильрадикал nilK[G] является идеалом Хопфа, т. е. K[Gred] = K[G]/nilK[G].

Возникает естественный вопрос: не переносится ли теорема Хабоуша - Вотерхауза на (алгебраические) супергруппы? Другими словами, не являются ли свойства редуктивности и геометрической редуктивности эквивалентными в классе связных редуцированных супергрупп?

Отметим, что если связная редуцированная супергруппа G геометрически редук-тивна, то (Gu)ev = 1. То есть Gu - конечная и чисто нечетная супергруппа. По предложению 3.7 из [6] Gu изоморфна прямому произведению нескольких копий нечетной унипо-тентной супергруппы G-. То есть геометриче-

кая редуктивность влечет строгую редуктив-ность по крайней мере в том случае, когда G не содержит нормальных, чисто нечетных суперподгрупп. Естественно возникает вопрос: не влечет ли строгая редуктивность геометрическую?

Если char K = 0, то ответ отрицательный. Действительно, пусть супералгебра Ли L(G) полупроста. Поскольку Gu - разрешимая супергруппа, L(GU) - разрешимый суперидеал в L(G). В частности, L(GU) = 0, а значит, Gu = (&и)0 = 1. С другой стороны, далеко не всякая такая супергруппа G линейно редук-тивна. Достаточно потребовать, чтобы L(G) была бы простой супералгеброй Ли, не изоморфной ортосимплектической супералгебре типа BCr,r > 0 (см.: [9], теорема 2 и замечание перед ней).

Еще более экзотический контрпример, также над полем нулевой характеристики, был найден в работе [ 13]. Была построена ме-табелева (!) строго редуктивная супергруппа H, в которой четная суперподгруппа имеет нетривиальный связный унипотентный радикал. По замечанию 2.1 супергруппа H не может быть линейно редуктивной.

Ниже мы построим серию примеров строго редуктивных (связных и редуцированных) супергрупп над полем произвольной характеристики, у которых наибольшая четная суперподгруппа является прямым произведением унипотентной группы и тора. Идея этих примеров взята из [6].

Пусть супергруппа G представлена парой Хариш-Чандры (G, V). Для произвольной подгруппы S в G обозначим через Vs наименьший S-подмодуль в V с тем свойством, что V/Vs - тривиальный S-модуль. Если G связна и S нормальна, то Vs = Dist(S)+V - G-подмодуль (см., например, лемму 8.1 в [14]).

Лемма 3.2. Связная супергруппа G строго редуктивна (соответственно, редук-тивна) тогда и только тогда, когда выполняются следующие условия:

1. Для произвольной нетривиальной (соответственно, связной нетривиальной) уни-потентной нормальной подгруппы S в G подпространство [V, Vs ] не содержится целиком в Lie(S).

2. Не существует нетривиальных G-под-модулей W в V, со свойством [V, W] = 0.

Доказательство. Если H - суперподгруппа в G, представленная парой (S, W), тогда H нормальна в том и только в том случае, когда S нормальна в G, W - G-подмодуль в V такой, что Vs - подпространство в W и [V, W] лежит в Lie(S) (см.: [6], лемма 3.5). В частности, [V, Vs ] - подмножество в Lie(S).

Кроме того, как было доказано в [1; 15], H - (связная) унипотентная супергруппа тогда и только тогда, когда S такая же.

Из этих двух замечаний легко следует наша лемма. Например, пусть найдется нетривиальная унипотентная S, нормальная в

G и с тем свойством, что [V, Vs] лежит в Lie(S). Тогда, так как Vs - G-подмодуль, мы получаем, что (S, Vs) - пара Хариш-Чандры, соответствующая (нетривиальной) нормальной унипотентной суперподгруппе в G.

Аналогично, если [V, W] = 0 для некоторого ненулевого G-подмодуля W, то такой же будет пара Хариш-Чандры (1, W). Это доказывает необходимость условий 1 и 2. Доказательство достаточности аналогично, и мы оставляем его читателю.

Пусть R - связная матричная унипотент-ная группа, T - тор. Предположим, что V -точный R-модуль. Рассмотрим присоединенное действие R на пространстве U = EndK (V). Выберем ненулевой элемент y е Lie(T) и определим симметрическое билинейное отображение U х U ^ Lie(R х T) = Lie(R) + Lie(T по правилу: [u, u] = tr(uu')y, u, u' е U. Легко видеть, что если T действует на U тривиальным образом, то (R х T, U) - пара Хариш-Чандры. Обозначим соответствующую ей супергруппу через G.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Предложение 3.1. Супергруппа G строго редуктивна и, кроме того, разрешима.

Доказательство. Пусть S - унипотентная подгруппа в R х T. Так как Lie(S) П Lie(T) = 0, включение [U, Us] в Lie(S) эквивалентно равенству [U, Us] = 0. В силу невырожденности следа, Us = 0. Другими словами, S коммутирует со всеми операторами из U, т. е. S = 1 .

Второе условие леммы 2.3 выполняется из-за той же невырожденности следа.

Для доказательства второго утверждения достаточно сослаться на следствие 6.4 из [6] (см. также комментарий после теоремы 11.6 в [9]). Предложение доказано.

По теореме 2.3 и теореме Вейссауэра G не является геометрически редуктивной супергруппой. Таким образом, в категории связных редуцированных супергрупп даже свойство строгой редуктивности значительно слабее свойства геометрической ре-дуктивности.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Masuoka A. Harish-Chandra pairs for algebraic affine supergroup schemes over an arbitrary field // Transform. Groups. 2012. Vol. 17. P. 1085-1121.

[2] Masuoka A. The fundamental correspondence in super affine groups and super formal groups // J. Pure Appl. Algebra. 2005. Vol. 202. P. 284-312.

[3] Zubkov A. N. Affine quotients of supergroups // Transform. Groups. 2009. Vol. 14. P. 713-745.

[4] Zubkov A. N. On quotients of affine superschemes over finite supergroups // J. Algebra and its Appl. 2011. Vol. 10. P. 391-408.

[5] Masuoka A., Zubkov A. N. Quotient sheaves of algebraic supergroups are superschemes // J. Algebra. 2011. Vol. 348. P. 135-170.

[6] Masuoka A., Zubkov A. N. Solvability and nilpo-tency for algebraic supergroups // arXiv: 1502.0702.

[7] Borsari H., Santos W.F. Geometrically reductive Hopf algebras // J. Algebra. 1992. Vol. 152. P. 6577.

[8] Springer T. A. Invariant theory // Lect. Notes in Math. Vol. 585.

[9] Weissauer R. Semisimple algebraic tensor categories // arXiv : 0909.1793.

[10] Waterhouse W. C. Introduction to affine group schemes. N. Y.: Springer-Verlag, 1979.

[11] Haboush W. Reductive groups are geometrically reductive // Annals of Math. 1975. Vol. 102. P. 6783.

[12] Waterhouse W. C., William C. Geometrically reductive affine group schemes // Arch. Math. (Basel). 1994. Vol. 62. P. 306-307.

[13] Grishkov A. N., Zubkov A. N. Solvable, reductive and quasi-reductive supergroups // arXiv: 1302.5648.

[14] Zubkov A. N. GL(m|n)-supermodules with good and Weyl filtrations // Journal of Pure and Applied Algebra. 2015. Vol. 219. P. 5259-5279.

[15] Zubkov A. N., Ulyashev P. A. Разрешимые и уни-потентные супергруппы // Алгебра и логика. 2014. Т. 53, № 3. С. 323-339, 419, 422.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.