未解决问题,代数学,1957年提出
关于群环的卡普兰斯基猜想
部分解决
设 为域, 为无挠群。单位猜想断言群环 的每个单位元都是平凡的,即形如 (其中 ,)。零因子猜想断言 不存在非平凡零因子。幂等元猜想断言 除 和 外不存在其他幂等元。单位猜想蕴含零因子猜想,零因子猜想又蕴含幂等元猜想。
截至2026年,单位猜想已在所有特征下完全确立为假(加达姆,2021年;默里,2021年;加达姆,2023年)。零因子猜想与幂等元猜想在一般无挠群上仍未解决,但已对初等顺从群、无挠双曲群(通过法雷尔–琼斯猜想)以及满足阿蒂亚猜想的群证明成立;目前的研究还在寻找加达姆型单位元的最小支撑规模,并探讨类似唯一积性质的群中是否存在类似的非平凡单位元。
已知最佳结果
- 单位猜想在每个域上都不成立: 中存在支撑规模为 的显式反例(加达姆,2021年),并被推广到每个 (默里,2021年)与 (加达姆,2023年)。
- 零因子猜想对所有初等顺从群成立,在特征为0时对所有满足阿蒂亚猜想的群成立;幂等元猜想对所有满足法雷尔–琼斯猜想的群成立,包括所有双曲群与 CAT(0) 群。
使用的方法及其局限
| 方法 | 取得的结果 | 局限所在 |
|---|---|---|
| SAT 求解与在字球上的计算机搜索 | 通过将 上的单位元方程编码为布尔可满足性实例,找到了单位猜想的首个显式反例 | 计算搜索的代价随支撑规模与群的复杂度增长过快,难以检验一般的无挠群,尤其是特征为0的域 |
| 奥尔整环理论与阿蒂亚/法雷尔–琼斯猜想工具 | 通过将 与奥尔局部化及 -上同调相联系,证明了初等顺从群、双曲群与 CAT(0) 群的零因子猜想与幂等元猜想 | 依赖于顺从性、双曲性或法雷尔–琼斯/阿蒂亚猜想等结构性假设,而这些假设在已知群类之外尚未证明甚至可能不成立 |
尚未解决的问题
- 零因子猜想是否对所有无挠群成立,还是像单位猜想一样存在反例?
- 对任意无挠群 , 中非平凡单位元的最小支撑规模是多少?对于普罗米斯洛群而言, 是否为最优值?
参考文献
- Giles Gardam (2021). A counterexample to the unit conjecture for group rings · DOI:10.4007/annals.2021.194.3.9 · arXiv:2102.11818
- Alan D. Murray (2021). Zero divisors and idempotents in group rings · arXiv:2106.02147
- Giles Gardam (2023). Non-trivial units of complex group rings · arXiv:2312.05240 [预印本,未经同行评审]