În acest articol vă prezentăm o scurtă lecţie de algebră despre grupul lui Klein.

Curba cuartica a lui Klein
Curba cuartică a lui Klein
credit: Greg Egan

 

Fie mulţimea {tex}K = \{ e, a, b, c \}{/tex} înzestrată cu o lege de compoziţie definită prin următorul tabel:

Grup Klein

Observaţi că pe diagonala principală a tabelului avem elementul „E”, care este şi elementul neutru al legii de compoziţie, iar pe diagonala secundară avem elementul „C”, care reprezintă compunerea dintre „A” şi „B”. Aşadar oricare ar fi elementul {tex}x \in K{/tex} , el are proprietatea că {tex}x^2 = e{/tex} .

Acesta este grupul lui Klein, un grup finit, comutativ, cu patru elemente, deci ordinul: {tex}ordK = 4{/tex}. Vă rămâne vouă ca  exerciţiu să demonstraţi prin calcul această afirmaţie. Acest tip de grup a fost creat de matematicianul german Felix Klein în 1884 pentru a studia simetriile bidimensionale şi tridimensionale.

 


Sticla lui Klein, descrisă pentru prima dată în 1882 de către Felix Klein.


Un alt rezultat deosebit de interesant, pe care merită să îl demonstraţi, tot ca exerciţiu de algebră, este următorul: "Orice grup de 4 elemente este izomorf fie cu grupul lui Klein, fie cu grupul {tex}(\mathbb{Z}_4 , +){/tex}". Aşadar orice grup finit cu patru elemente îşi poate găsi o corespondenţă într-o simetrie geometrică.