Abstract

We evolve an approach to construction and classification of semifield projective planes with the use of the linear space and spread set. This approach is applied to the problem of existance for a projective plane with the fixed restrictions on collineation group. A projective plane is said to be semifield plane if its coordinatizing set is a semifield, or division ring. It is an algebraic structure with two binary operation which satisfies all the axioms for a skewfield except (possibly) associativity of multiplication. A collineation of a projective plane of order p 2n ( p > 2 be prime) is called Baer collineation if it fixes a subplane of order p n pointwise. If the order of a Baer collineation divides p n − 1 but does not divide p i − 1 for i < n then such a collineation is called p -primitive. A semifield plane that admit such collineation is a p -primitive plane. M. Cordero in 1997 construct 4 examples of 3-primitive semifield planes of order 81 with the nucleus of order 9, using a spread set formed by 2 × 2-matrices. In the paper we consider the general case of 3-primitive semifield plane of order 81 with the nucleus of order ≤ 9 and a spread set in the ring of 4 × 4-matrices. We use the earlier theoretical results obtained independently to construct the matrix representation of the spread set and autotopism group. We determine 8 isomorphism classes of 3-primitive semifield planes of order 81 including M. Cordero examples. We obtain the algorithm to optimize the identification of pair-isomorphic semifield planes, and computer realization of this algorithm. It is proved that full collineation group of any semifield plane of order 81 is solvable, the orders of all autotopisms are calculated. We describe the structure of 8 non-isotopic semifields of order 81 that coordinatize 8 nonisomorphic 3-primitive semifield planes of order 81. The spectra of its multiplicative loops of non-zero elements are calculated, the left-, right-ordered spectra, the maximal subfields and automorphisms are found. The results obtained illustrate G. Wene hypothesis on left or right primitivity for any finite semifield and demonstrate some anomalous properties. The methods and algorithsm demonstrated can be used for construction and investigation of semifield planes of odd order p n for p ≥ 3 and n ≥ 4.

Highlights

  • ВведениеГеометрические свойства конечной проективной плоскости существенно зависят от свойств алгебраических операций, задаваемых на координатизирующем множестве

  • Вычисление порядков автотопизмов для каждой из восьми неизоморфных плоскостей показывает, что каждая плоскость допускает ровно 7 автотопизмов порядка 2, в соответствии со списком теоремы 4

  • Мультипликативная лупа каждого полуполя содержит подгруппу порядка 2

Read more

Summary

Введение

Геометрические свойства конечной проективной плоскости существенно зависят от свойств алгебраических операций, задаваемых на координатизирующем множестве. Что группа коллинеаций дезарговой плоскости неразрешима, однако все существующие примеры полуполевых плоскостей имеют разрешимую группу коллинеаций. Существует гипотеза, что группа коллинеаций всякой конечной недезарговой полуполевой плоскости разрешима В работах [4, 5, 6] изучены полуполевые плоскости ранга 2 над своим ядром, группа автоморфизмов которых содержит бэровские коллинеации определенного порядка. Целью представленного исследования является применение полученных теоретических результатов для построения p-примитивных полуполевых плоскостей ранга более 2. Пакет разработанных авторами компьютерных программ протестирован на примере 3-примитивных полуполевых плоскостей порядка 81 – минимальном недезарговом примере. Построено матричное представление регулярного множества и группы автотопизмов, выделены все попарно неизоморфные плоскости, описано строение координатизирующих полуполей. Существует ровно восемь, с точностью до изоморфизма, 3-примитивных недезарговых полуполевых плоскостей порядка 81. Каждая из них имеет 2-ранг группы автотопизмов, равный трем, и разрешимую полную группу коллинеаций

Основные определения и обозначения
Теоретические результаты
Построение попарно неизоморфных полуполевых плоскостей порядка 81
О строении координатизирующих полуполей
Заключение
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call