定理已证明
米尔诺–什瓦茨引理
命题陈述
设 通过等距同胚作用在一个固有测地度量空间 上,作用是正常不连续且余紧的(商空间 是紧的)。那么 是有限生成的,并且对任意基点 ,轨道映射 是从(配备字度量的) 到 的一个拟等距。
为什么成立?
由于 是通过等距作用的,它无法区分 中的点与其 -平移像;又因为作用是余紧的, 中一块有界区域经 复制后就已经覆盖了整个 。因此单单一个点的轨道就已经捕捉到了 的整个粗略形状——研究抽象群 与研究它所作用的具体空间 ,在有界误差范围内变得可以互相替代。正是这条定理让度量空间几何与群论得以互换立场。
证明思路
固定 ,利用 的紧性,选取足够大的 ,使得闭球 的 -像覆盖整个 。令 ,由正常不连续性可知这是一个有限集。要说明 生成 :任取 ,沿着从 到 的测地线,标出间隔不超过 的点 ;相邻两点满足 ,故 ,将这 个 中的元素相乘即可复原 。于是存在只依赖于 的常数 ,使得 。反过来,每个生成元使 移动不超过 ,故 。这两个不等式表明,对适当的 , 是一个 -拟等距嵌入,而余紧性( 中每一点都与 的某个 -像相距不超过 )使其像是粗稠密的——因此它是一个拟等距,又因为它在整个 上有定义,有限集 便生成了 。
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分步证明
该定理暂无分步证明。
参考文献
- Clara Löh (2017). Geometric Group Theory: An Introduction · DOI:10.1007/978-3-319-72254-2
- Mikhael Gromov (1981). Groups of polynomial growth and expanding maps · DOI:10.1007/BF02698687
- Mikhael Gromov (1987). Hyperbolic groups