Проконечная группа
Проконе́чная гру́ппа, топологическая группа, являющаяся проективным пределом системы конечных групп , , снабжённых дискретной топологией ( – предупорядоченное множество). Проконечная группа обозначается . Как подпространство прямого произведения , снабжённого компактной топологией (базой окрестностей единицы является система ядер проекций ), она замкнута и потому компактна.
Примеры. 1) Пусть – множество целых чисел, бо́льших нуля, с естественным отношением порядка и . Пусть – естественный эпиморфизм и
для любых . Тогда – (аддитивная) группа кольца целых -адических чисел.
2) Всякая компактная аналитическая группа над полем -адических чисел [например, ] является (как топологическая группа) проконечной группой.
3) Пусть – абстрактная группа и – семейство всех её нормальных делителей конечного индекса. На можно ввести отношение , положив , если . Это отношение превращает в предупорядоченное множество. Сопоставляя каждому группу и каждой паре из – естественный гомоморфизм , получают проконечную группу , называемую ассоциированной с проконечной группой: она является отделимым пополнением группы относительно топологии, определённой подгруппами конечного индекса. Ядро естественного гомоморфизма является пересечением всех подгрупп конечного индекса. В этой конструкции можно было бы вместо семейства всех нормальных делителей конечного индекса рассматривать лишь те, индекс которых есть степень фиксированного простого числа . Соответствующая группа обозначается и является про-p-группой.
4) Проконечные группы следующим образом естественно возникают в теории Галуа (вообще говоря, бесконечных) алгебраических расширений полей. Пусть – расширение Галуа и – семейство всех конечных расширений Галуа поля , лежащих в . Тогда . На можно ввести отношение , положив , если . Тогда становится предупорядоченным множеством. Пусть – группа Галуа расширения . Каждой паре из сопоставляется естественный гомоморфизм
Тогда соответствующая проконечная группа (абстрактно) изоморфна группе , что позволяет считать проконечной группой. Система подгрупп образует в систему окрестностей единицы (см. в статье Топологическая группа Галуа). Эта конструкция получает обобщение в алгебраической геометрии при определении фундаментальной группы схемы. Проконечные группы могут быть охарактеризованы как компактные вполне несвязные группы, а также как компактные группы, у которых имеется множество открытых нормальных делителей, образующее систему окрестностей единицы. Теория когомологий проконечных групп (см. Когомологии групп, Когомологии Галуа) играет важную роль в современной теории Галуа.