Commuting probability in compact groups
Probabilidade de comutação, medida de Haar, grupos compactos,
subgrupos monotéticos
Seja G um grupo topológico compacto com subgrupo fechado K e medidas de
Haar normalizadas e , respectivamente. Considere o subconjunto fechado de K x G e
defina a probabilidade de comutação relativa de K em G por Pr(K,G) = (). Esse valor
representa a probabilidade de escolher aleatoriamente um elemento de K e um de G
que comutam. Se K = G, obtemos a probabilidade de comutação de G, uma medida de
quão abeliano o grupo é. Ao longo do tempo, estudou-se o impacto dos valores Pr(G) e
Pr(K,G) na estrutura de G. Por exemplo, um teorema de P.M. Neumann [40] assegura
que, se G é finito e é um número positivo, Pr(G) implica que G possui subgrupo H tal
que [G:H] e |H'| são -limitados. Nosso objetivo é o de estudar propriedades similares
relacionadas à probabilidade de comutação relativa.
Em [9], Detomi e Shumyatsky obtêm resultados estruturais sobre um grupo
finito G admitindo subgrupo K tal que Pr(K, G) . Eles provam que existem subgrupos T
de G e B de K tais que os índices [G:T] e [K:B] e a ordem de [T,B] são -limitados. Nós
estendemos esse resultado para grupos compactos e demonstramos alguns corolários.
Se G é um grupo topológico compacto e x G, denote por <x> o subgrupo
fechado gerado por x. Será demonstrado que, se Pr(<x>, G) para todo x em um
subgrupo fechado K de G, então existe um subgrupo aberto T de G e um inteiro tais
que o índice [G:T] e o número são -limitados e , . Este resultado representa uma
interpretação probabilística da noção de expoente num grupo. Diversos corolários
serão demostrados, todos relacionados à noção de expoente em um grupo. Por fim,
consideramos a situação mais geral em que Pr(<x>, G) é positivo para todo x em K G.
Provaremos que G possui subgrupo aberto T de forma que todo x K possui uma
potência , one l não necessariamente é fixo, que centraliza T.