Периодическая полугруппа
Периоди́ческая полугру́ппа, полугруппа, в которой каждая моногенная подполугруппа конечна (другими словами, каждый элемент имеет конечный порядок). Всякая периодическая полугруппа имеет идемпотенты. Множество всех элементов периодической полугруппы, некоторая (зависящая от элемента) степень которых равна данному идемпотенту , называется классом кручения, соответствующим этому идемпотенту. Множество всех элементов из , для которых служит единицей, является -классом (см. Oтношения эквивалентности Грина), наибольшей подгруппой в и идеалом в подполугруппе , порождённой ; таким образом будет гомогруппой (см. Минимальный идеал). Периодическая полугруппа с единственным идемпотентом называется унипотентной. Унипотентность периодической полугруппы эквивалентна каждому из следующих условий: есть идеальное расширение группы при помощи нильполугруппы, есть подпрямое произведение группы и нильполугруппы.
Разбиение периодической полугруппы на классы кручения играет определяющую роль при изучении многих вопросов для периодических полугрупп. Произвольный класс кручения необязательно является подполугруппой: минимальный контрпример – пятиэлементная полугруппа Брандта , изоморфная рисовской полугруппе матричного типа над единичной группой с единичной сэндвичматрицей -го порядка. В периодической полугруппе все классы кручения будут подполугруппами тогда и только тогда, когда не содержит подполугруппы, являющейся идеальным расширением унипотентной полугруппы при помощи ; в этом случае разбиение на классы кручения необязательно будет связкой. Известны различные (в том числе необходимые и достаточные) условия, при которых периодическая полугруппа есть связка классов кручения; это, очевидно, имеет место для коммутативных полугрупп, это верно для периодических полугрупп с двумя идемпотентами (Prosvirov. 1971).
В любой периодической полугруппе отношения Грина и совпадают; -простая периодическая полугруппа будет вполне -простой. Для периодической полугруппы следующие условия эквивалентны: 1) – архимедова полугруппа, 2) все идемпотенты из попарно несравнимы относительно естественного частичного порядка (см. Идемпотент), 3) есть идеальное расширение вполне простой полугруппы при помощи нильполугруппы. Известно много условий, эквивалентных тому, что периодическая полугруппа разлагается в связку (а тогда и в полурешётку) архимедовых полугрупп; среди них: 1) для любого и для любого идемпотента , если , то (см. Putcha. 1973); 2) в каждый регулярный -класс есть подполугруппа; 3) каждый регулярный элемент из является групповым.
Пусть – бесконечная периодическая полугруппа, – множество всех её идемпотентов. Если конечно, то содержит бесконечную унипотентную подполугруппу, если бесконечно, то содержит бесконечную подполугруппу, являющуюся нильпотентной полугруппой или полугруппой идемпотентов (Шеврин. 1974).
Важный подкласс периодической полугруппы составляют локально конечные полугруппы. Более широкий класс составляют квазипериодические полугруппы ( называется квазипериодической, если некоторая степень каждого её элемента лежит в подгруппе ). Многие свойства периодической полугруппы переносятся на квазипериодические полугруппы.