Конгруэнц-проблема
Конгруэ́нц-пробле́ма, всякая ли подгруппа конечного индекса группы , где – кольцо целых элементов поля алгебраических чисел , а – связная линейная алгебраическая -определённая группа, является конгруэнц-подгруппой? Это – классическая постановка конгруэнц-проблемы. Современный вариант конгруэнц-проблемы основывается на понятии конгруэнц-ядра, выражающего меру отклонения от её положительного решения. А именно, пусть и – пополнения группы -точек в топологии, определяемой соответственно всеми подгруппами конечного индекса и конгруэнц-подгруппами группы . Тогда существует сюръективный и непрерывный гомоморфизм . Ядро называется конгруэнц-ядром и обозначается через . Положительное решение конгруэнц-проблемы в классической постановке эквивалентно . Конгруэнц-проблема в современной форме заключается в вычислении конгруэнц-ядра .
Для , где – кольцо целых чисел, ещё в конце 19 в. было известно, что при конгруэнц-проблема решается отрицательно. В 1965 г. было показано, что при всякая подгруппа конечного индекса группы является конгруэнц-подгруппой (см. Басс. 1971). Вслед за этим было получено (Басс. 1971) решение конгруэнц-проблемы для , , или , , где обозначает симплектическую группу. Для этих групп результат таков: только для вполне мнимого поля , для которого конгруэнц-ядро изоморфно циклической группе корней из единицы, содержащихся в . Оказывается, точно такой же результат справедлив для всех односвязных групп Шевалле, кроме (см. Matsumoto. 1969). Условие односвязности является существенным, ибо из теоремы о сильной аппроксимации следует, что для неодносвязной полупростой группы конгруэнц-ядро бесконечно. Для неполупростой группы всегда , где – максимальная полупростая подгруппа в ; в частности, для разрешимой всегда .
Более общая форма конгруэнц-проблемы получается заменой кольца на кольцо
где – произвольное конечное множество неэквивалентных нормирований поля , содержащее все архимедовы нормирования. В этой ситуации конгруэнц-ядро, обозначаемое , существенно зависит от (см. Платонов. 1974, Raghunathan. 1976).