Dejar sea un grupo algebraico lineal conexo, una raíz de un toro máximo de , , y supongamos que no es solucionable. Entonces es un toro máximo de y el grupo de Weyl tiene orden . Por eso tiene rango semisimple (Teorema 25.3, Humphreys). Por eso es reductivo de semisimple rango uno, donde es el radical de .
La restricción del mapa. a es un isomorfismo de en un toro máximo de , porque . Entonces podemos pensar en como personaje de .
Si sabemos algo sobre grupos reductivos de rango uno semisimple como , sabemos que solo hay dos raíces de cuyos espacios de peso son cada uno de una dimensión. Podemos interpretar estos caracteres como caracteres de .
La afirmación en el libro que estoy leyendo (Springer, Linear Algebraic Groups ) es que
Mi intento de probar esto fue notar que el álgebra de Lie de contiene el espacio de peso . Entonces existe un tal que
Yendo módulo , y usando los hechos que (desde ), y eso
obtenemos que la imagen de en está en el espacio raíz de . (Sin embargo, la imagen de puede ser , de hecho podríamos tener por lo que sabemos) Eso implicaría que es una raiz de en , lo que implica . Esto es más fuerte de lo que afirma Springer. Pero, por supuesto, esto podría no suceder, como acabo de mencionar entre paréntesis.
Supongo que después de cambiar tu a un múltiplo constante de él (que todavía se encuentra en automáticamente), podrá elegir tal X en el álgebra de la mentira que sea distinto de cero al pasar al cociente.
Esto se debe a que, si esto no sucede, centralizador de consistiría en su toro máximo más algo en el radical unipotente. Y esto lo haría solucionable, lo que contradice el hecho de que está en
(Después de 5 años, ciertamente ya ha resuelto esto; pero no se aceptó ninguna respuesta, así que pensé en escribirlo para cualquier otra persona que haya encontrado el problema).
A menudo es importante comprender, mientras se lee a Springer, que todas las construcciones se realizan en la categoría de grupos suaves . Así, Springer quiere decir por ¿Qué es realmente el esquema reducido suave? subyacente al componente de identidad del núcleo teórico del esquema de (para que Springer es un toro, en lugar de una extensión infinitesimal de un toro). En términos de retículas de caracteres, la diferencia es que el grupo de caracteres del esquema teórico podría tener -torsión, mientras que el grupo de personajes de Springer cocientes de esto -torsión (por lo tanto, está libre de torsión, ya que la otra torsión se eliminó al pasar al componente de identidad).
La red de caracteres de es , más o menos por definición del núcleo como el subgrupo normal más pequeño tal que factores a través del cociente. La red de caracteres de en el sentido teórico del esquema, elimina cualquier posible cociente de étale de (en el lado del grupo) matando a todos los principales a torsión en . Es decir, la red de caracteres de en el sentido teórico del esquema consiste en todos los caracteres de algunos primos-a- múltiplo de los cuales se encuentran en . En otras palabras, es . Finalmente, utilizando el sentido de Springer, la red de caracteres de consta de todos los caracteres de algunos múltiplos de los cuales se encuentran en , donde ahora permitimos múltiplos divisibles por . En otras palabras, es . Esto muestra que dos personajes de tener el mismo kernel conectado suave si y solo si uno no es un múltiplos racionales del otro.
Tuve que ir a la caza de la definición de , que se encuentra en §7.1.4. Los caracteres —de los cuales eliminaré los números primos porque, como señala Springer, en realidad son caracteres de —son los no- pesos de (la imagen de) en . Desde actúa trivialmente sobre , tenemos eso se encuentra en . Desde no es trivial por el Lema 7.2.3, hemos terminado.
(Dicho sea de paso, después de haber trabajado con el núcleo conexo más pequeño, podemos demostrar que habríamos obtenido la misma respuesta si hubiéramos trabajado con el más grande; porque, dado que en el sentido teórico de esquemas contiene Springer's , se invierte la contención de centralizadores, dando que está contenido en . Así podemos reemplazar por , y supongamos que es central en primer lugar. afirmo que , e incluso es central en . Pero entonces es de rango semisimple , y la clasificación en §7.3.2 muestra que solo hay dos no- pesos de en , que por lo tanto debe ser , de modo que, como sospechabas, , y el centro de es precisamente el núcleo de .)