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/ NetNews Usenet Archive 1992 #23 / NN_1992_23.iso / spool / sci / math / 13272 < prev    next >
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Text File  |  1992-10-15  |  2.9 KB  |  62 lines

  1. Newsgroups: sci.math
  2. Path: sparky!uunet!cs.utexas.edu!wupost!ukma!darwin.sura.net!zaphod.mps.ohio-state.edu!pacific.mps.ohio-state.edu!linac!mp.cs.niu.edu!rickert
  3. From: rickert@mp.cs.niu.edu (Neil Rickert)
  4. Subject: Re: What a weird group!!!
  5. Message-ID: <1992Oct15.202738.4175@mp.cs.niu.edu>
  6. Organization: Northern Illinois University
  7. References: <1992Oct15.045312.13089@galois.mit.edu>
  8. Date: Thu, 15 Oct 1992 20:27:38 GMT
  9. Lines: 51
  10.  
  11. In article <1992Oct15.045312.13089@galois.mit.edu> jbaez@riesz.mit.edu (John C. Baez) writes:
  12. >
  13. >From an exercise in a book:  The Bohr compactification of the real
  14. >numbers is a compact topological group which contains the real numbers
  15. >as a dense set.  The embedding of the reals into the Bohr group is not a
  16. >homeomorphism.
  17. >
  18. >Well, actually that in itself is not so weird now that I think of it.
  19. >One can embed the real numbers in the torus as a subgroup, namely a line
  20. >of irrational slope, and then it's dense but the image of the reals in
  21. >the torus with the induced topology is not homeomorphic to the reals
  22. >with their usual topology.  (I think this is what was meant by the
  23. >exercise above, by the way.)  
  24. >
  25. >But I bet the Bohr group is a lot weirder than the torus.  
  26. >
  27. >Here's how you get it. ...
  28.  
  29. I believe this amounts to the same as the following:
  30.  
  31.   Start with the real numbers as a discrete group (i.e. every point is
  32.   both open and closed.  Now take the dual group.  That group is the
  33.   compact, since the dual of a discrete group is compact.  The dual
  34.   group is just the group of continuous characters (i.e. representations
  35.   into the circle group).
  36.  
  37.   The continuous reals are self dual, with the characters w(t) = exp(iwt).
  38.   Every such character is also a character on the discrete reals, which
  39.   gives the embedding.
  40.  
  41. Yes, it is a little weirder than a torus.
  42.  
  43. Consider, that the discrete reals is an infinite direct sum of copies of
  44. the discrete rationals.  When we go to the dual group, the Bohr group is
  45. an infinite product of copies of the dual of the rationals.  Now if it
  46. were an infinite product of copies of the dual of the integers it would
  47. be an infinite dimensional torus.  So, in some ways, the weirdness comes
  48. in going from the dual of the integers (the circle group, or reals mod 1)
  49. to the dual of the discrete rationals.
  50.  
  51. The rationals have, as a subgroup, the integers.  The quotient group is
  52. one in which every element is of finite order (some multiple of a fraction
  53. is an integer).  This means that in the dual group there is a subgroup
  54. which is a totally disconnected compact group (topologically much like
  55. the cantor set), such that the quotient group is the circle group.  Look
  56. at it this way - take the line, and wrap it around (mod 1) to get the
  57. circle group.  Now instead wrap it (mod 2) to get another circle group,
  58. which contains the first circle as a quotient.  Do the same (mod 2*3).
  59. Keep going using factorial n in the nth step.  In the limit, you have
  60. the dual of the discrete rationals.
  61.  
  62.