Cat(0) and Cat (-1) dimensions of torsion free

We show that a particular free-by-cyclic group has CAT(0) dimension equal to 2, but CAT(-1) dimension equal to 3. We also classify the minimal proper 2-dimensional CAT(0) actions of this group; they correspond, up to scaling, to a 1-parameter family of locally CAT(0) piecewise Euclidean metrics on a fixed presentation complex for the group. This information is used to produce an infinite family of 2-dimensional hyperbolic groups, which do not act properly by isometries on any proper CAT(0) metric space of dimension 2. This family includes a free-by-cyclic group with free kernel of rank 6.

Spaces with Noetherian cohomology

Is the cohomology of the classifying space of a p-compact group, with Noetherian twisted coefficients, a Noetherian module? This note provides, over the ring of p-adic integers, such a generalization to p-compact groups of the Evens-Venkov Theorem. We consider the cohomology of a space with coefficients in a module, and we compare Noetherianity over the field with p elements, with Noetherianity over the p-adic integers, in the case when the fundamental group is a finite p-group.

Modules d'endo-permutation

Dans la th´eorie des repr´esentations modulaires des groupes finis, les modules d?endo-permutation occupent une place importante. En e_et, c?est le r?ole jou´e par ces modules dans l?analyse de la structure de certains modules simples pour des groupes finis p-nilpotents, qui a amen´e E. Dade `a en introduire le concept, en 1978. Quelques ann´ees plus tard, L. Puig a d´emontr´e que la source de n?importe quel module simple pour un groupe fini p-r´esoluble quelconque est un module d?endo-permutation. Plus r´ecemment, on s?est rendu compte que ces modules interviennent aussi dans l?analyse locale des cat´egories d´eriv´ees et dans l?´etude des syst`emes de fusion. La situation que l?on consid`ere est la suivante. On se donne un nombre premier p, un p-groupe fini P, un corps alg´ebriquement clos k de caract´eristique p et on veut d´eterminer tous les kP-modules d?endo-permutation couverts ind´ecomposables de type fini, c?est-`a-dire tous les kP-modules ind´ecomposables de type fini, tels que leur alg`ebre d?endomorphismes est un kP-module de permutation ayant un facteur direct trivial. On d´efinit une relation d?´equivalence sur l?ensemble de ces kP-modules et le produit tensoriel des modules induit une structure de groupe ab´elien sur l?ensemble des classes d?´equivalence. On appelle ce groupe, le groupe de Dade de P. Ainsi, classifier les modules d?endo-permutation couverts revient `a d´eterminer le groupe de Dade de P. Le groupe de Dade d?un p-groupe fini arbitraire est encore inconnu, bien qu?E. Dade, en 1978, ´etait d´ej`a parvenu `a la classification dans le cas o`u P est ab´elien. La premi`ere partie de ce travail de th`ese est consacr´ee au probl`eme de la classification dans le cas g´en´eral et r´esoud la question dans le cas de deux familles de p-groupes finis, `a savoir celle des p-groupes m´etacycliques, pour un nombre premier p impair, et celle des 2-groupes extrasp´eciaux, de la forme D8 _ · · · _ D8. Ces deux choix ont ´et´e motiv´es par le fait que ces groupes sont "presque" ab´eliens. De plus, certains r´esultats sur la structure du groupe de Dade d?un p-groupe fini quelconque rendent le groupe de Dade des groupes de ces deux familles plus simple `a ´etudier. Dans un deuxi`eme temps, nous nous sommes int´eress´es `a deux occurrences de ces modules dans la th´eorie de la repr´esentation des groupes finis, c?est-`a-dire `a deux raisons qui motivent leur ´etude. Ainsi, nous avons r´ealis´e des modules d?endo-permutation comme sources de modules simples. En particulier, il s?av`ere que, dans le cas d?un nombre premier p impair, tout module d?endo-permutation ind´ecomposable dont la classe est un ´el´ement de torsion dans le groupe de Dade est la source d?un module simple. Finalement, nous avons d´etermin´e, parmi tous les modules d?endo-permutation connus actuellement, lesquels poss`edent une r´esolution de permutation endo-scind´ee. Nous sommes arriv´es `a la conclusion que les seuls modules d?endo-permutation qui n?ont pas de r´esolution de permutation endo-scind´ee sont les modules "exceptionnels" apparaissant pour un 2-groupe de quaternions g´en´eralis´es.<br/><br/>In modular representation theory, endo-permutation modules occupy an important position. Indeed, the role that these modules play, in the analysis of the structure of some particular simple modules for finite p-nilpotent groups, induced E. Dade, in 1978, to give them their current name. A few years later, L. Puig proved that the source of any simple module for any finite psolvable group is an endo-permutation module. More recently, the occurrence of endo-permutation modules has also been noticed in the local analysis of splendid equivalences between derived categories and in the study of fusion systems. We consider the following situation. Given a prime number p, a finite pgroup P and an algebraically closed field k of characteristic p, we are looking for all finitely generated indecomposable capped endo-permutation kP-modules. That is, all finitely generated indecomposable kP-modules such that their endomorphism algebra is a permutation kP-module having a trivial direct summand. Then, we define an equivalence relation on the set of all isomorphism classes of such modules, and it turns out that the tensor product (over k) induces a structure of abelian group on this set. We call this group the Dade group of P. Hence, classifying all indecomposable finitely generated capped endo-permutation kPmodules is equivalent to determining the Dade group of P. At present, the Dade group of an arbitrary finite p-group is still unknown. However, E. Dade computed the Dade group of all finite abelian p-groups, in 1978 already. The first part of this doctoral thesis is concerned with the problem of the classification in the general case and solve it in the case of two families of finite p-groups, namely the metacyclic p-groups, for an odd prime number p, and the extraspecial 2-groups of the shape D8 _· · ·_D8. These two choices have been motivated by the fact that these groups are not far from being abelian. Moreover, some general results concerning the Dade group of arbitrary finite p-groups suggest that the Dade group of the groups belonging to these two families is easier to study. In the second part of this thesis, we have been looking at two particular occurrences of these modules in representation theory of finite groups which motivate the interest of their classification. Thus, we realised endo-permutation modules as sources of simple modules. In particular, it turns out that, in case p is an odd prime, any indecomposable module whose class in the Dade group is a torsion element is the source of some simple module. Finally, we considered all the modules we know at present and determined which ones have an endo-split permutation resolution. We could then conclude that all but the "exceptionnal" modules occurring in the generalized quaternion case have an endo-split permutation resolution.<br/><br/>"Module d?endo-permutation" n?est pas le nom d?une maladie exotique contagieuse (du moins pas `a ma connaissance), comme vous pourriez peut-?etre l?imaginer si vous faites partie des personnes qui croient que le titre de docteur n?est destin´e qu?aux m´edecins. Dans ce cas, il se peut que le sujet dont il est question ici vous cause quelques naus´ees et r´eveille de douloureux souvenirs d?´ecole, car un module d?endo-permutation est un objet math´ematique, alg´ebrique, plus pr´ecis´ement. Ce concept a ´et´e introduit il y a un quart de si`ecle, de l?autre c?ot´e de l?Atlantique, et il s?est r´ev´el´e su_samment int´eressant pour qu?aujourd?hui il ait franchi bien des fronti`eres, celles de l?alg`ebre y compris. Mais de quoi s?agit-il ? Si vous entendez le terme "endo-permutation" probablement pour la premi`ere fois, ce n?est certainement pas le cas pour celui de "module". Cependant, sa d´efinition dans le pr´esent contexte ne co¨ýncide avec aucune de celles figurant dans les dictionnaires ordinaires. Les personnes qui ont d´ej`a entendu parler de Frobenius, Burnside, Schur, ou encore Brauer, pourront vous dire qu?un module est une repr´esentation. "De quoi ?" vous demanderezvous. "Un spectacle de marionnettes, peut-?etre ?" Bien s?ur que non ! Un module d?endo-permutation est une repr´esentation particuli`ere de certains groupes finis, o`u un groupe n?est pas un groupe de rock, comme vous pouvez vous en douter, mais d´esigne un objet math´ematique connu par tous les ´etudiants en sciences au terme de leur premi`ere ann´ee universitaire (en th´eorie, du moins). La "popularit´e" de la notion de groupe, fini ou non, est due au fait que les groupes sont fr´equemment utilis´es, aussi bien dans le domaine abstrait des math´ematiques, que dans le monde r´eel des physiciens, chimistes et autres biologistes (pour ne citer qu?eux). "Mais comment peut-on utiliser concr`etement ces objets invisibles ?" vous demanderez-vous alors. Et bien, justement, en les consid´erant par l?interm´ediaire de leurs repr´esentations, c?est-`a-dire en leur associant des matrices, de fa¸con plus ou moins naturelle. Or, comme il y a "beaucoup trop" de matrices pour un groupe donn´e, elles sont classifi´ees selon certaines de leurs propri´et´es, ce qui permet de les r´epertorier dans diverses familles (celle des modules d?endo-permutation, par exemple). Un groupe est ainsi rendu "concret", car les donn´ees matricielles sont manipulables par tous les scienti- fiques (et leurs ordinateurs), qui peuvent alors les utiliser dans leurs recherches, afin de contribuer au progr`es de la science. En toute franchise, c?est bien loin de ces soucis terre-`a-terre que ce travail de th`ese sur la classification des modules d?endo-permutation a ´et´e accompli. En fait, quitte `a choquer certaines ?ames sensibles, sa r´ealisation est surtout due au caract`ere ´epicure de son auteur, qui, avouons-le, en a ´et´e pleinement satisfait !

Lien entre les matrices de transfert de spins et de boucles du modèle de Potts sur le tore

Le lien entre le spectre de la matrice de transfert de la formulation de spins du modèle de Potts critique et celui de la matrice de transfert double-ligne de la formulation de boucles est établi. La relation entre la trace des deux opérateurs est obtenue dans deux représentations de l'algèbre de Temperley-Lieb cyclique, dont la matrice de transfert de boucles est un élément. Le résultat est exprimé en termes des traces modifiées, qui correspondent à des traces effectuées dans le sous-espace de l'espace de représentation des N-liens se transformant selon la m ième représentation irréductible du groupe cyclique. Le mémoire comporte trois chapitres. Dans le premier chapitre, les résultats essentiels concernant les formulations de spins et de boucles du modèle de Potts sont rappelés. Dans le second chapitre, les propriétés de l'algèbre de Temperley-Lieb cyclique et de ses représentations sont étudiées. Enfin, le lien entre les deux traces est construit dans le troisième chapitre. Le résultat final s'apparente à celui obtenu par Richard et Jacobsen en 2007, mais une nouvelle représentation n'ayant pas été étudiée est aussi investiguée.

Brisure de symétrie par la réduction des groupes de Lie simples à leurs sous-groupes de Lie réductifs maximaux

Dans ce travail, nous exploitons des propriétés déjà connues pour les systèmes de poids des représentations afin de les définir pour les orbites des groupes de Weyl des algèbres de Lie simples, traitées individuellement, et nous étendons certaines de ces propriétés aux orbites des groupes de Coxeter non cristallographiques. D'abord, nous considérons les points d'une orbite d'un groupe de Coxeter fini G comme les sommets d'un polytope (G-polytope) centré à l'origine d'un espace euclidien réel à n dimensions. Nous introduisons les produits et les puissances symétrisées de G-polytopes et nous en décrivons la décomposition en des sommes de G-polytopes. Plusieurs invariants des G-polytopes sont présentés. Ensuite, les orbites des groupes de Weyl des algèbres de Lie simples de tous types sont réduites en l'union d'orbites des groupes de Weyl des sous-algèbres réductives maximales de l'algèbre. Nous listons les matrices qui transforment les points des orbites de l'algèbre en des points des orbites des sous-algèbres pour tous les cas n<=8 ainsi que pour plusieurs séries infinies des paires d'algèbre-sous-algèbre. De nombreux exemples de règles de branchement sont présentés. Finalement, nous fournissons une nouvelle description, uniforme et complète, des centralisateurs des sous-groupes réguliers maximaux des groupes de Lie simples de tous types et de tous rangs. Nous présentons des formules explicites pour l'action de tels centralisateurs sur les représentations irréductibles des algèbres de Lie simples et montrons qu'elles peuvent être utilisées dans le calcul des règles de branchement impliquant ces sous-algèbres.

Exam 1999

Exam questions and solutions in LaTex

Package models and the information crisis of prebiotic evolution

The coexistence between different types of templates has been the choice solution to the information crisis of prebiotic evolution, triggered by the finding that a single RNA-like template cannot carry enough information to code for any useful replicase. In principle, confining d distinct templates of length L in a package or protocell, whose Survival depends on the coexistence of the templates it holds in, could resolve this crisis provided that d is made sufficiently large. Here we review the prototypical package model of Niesert et al. [1981. Origin of life between Scylla and Charybdis. J. Mol. Evol. 17, 348-353] which guarantees the greatest possible region of viability of the protocell population, and show that this model, and hence the entire package approach, does not resolve the information crisis. In particular, we show that the total information stored in a viable protocell (Ld) tends to a constant value that depends only on the spontaneous error rate per nucleotide of the template replication mechanism. As a result, an increase of d must be followed by a decrease of L, so that the net information gain is null. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Activity of neurons in the preoptic area and their participation in reproductive senescence: preliminary findings

Alterations in the hypothalamic-pituitary-gonadal axis in females determine the transition from regular to irregular reproductive cycles, with loss of fertility. Stimulation of noradrenergic neurons of the anteroventral periventricular neurons (AVPV) is essential for regular reproductive cycles. Therefore, we examined the activity of neurons of the AVPV and measure the noradrenaline (NE) of acyclic rats, in constant estrus, and compared it with that of cyclic rats in estrus. Female cyclic (4-5months) and acyclic (17-18months) rats were euthanized at 10, 14, and 18h in estrus. Brains were processed for immunoreactivity to antigens related to Fos (FRA) in AVPV, and the NE was determined by HPLC-ED. Plasma concentrations of LH, FSH, E2 and P4 were determined. In the acyclic animals, plasma LH was higher but the FSH was lower. There was decreasing P4 at different times, while the E2 was constant and lower in acyclic rats. FRA-ir expression in AVPV neurons of acyclic rats as well as turnover of NE was higher when compared with cyclic group. The preliminary findings showed increased activity in AVPV neurons in aging contribute to changes in the temporal pattern of neuroendocrine signaling, compromising the accuracy of inhibitory and stimulatory effects, causing irregularity in the estrous cycle and determining reproductive senescence.

Atividade dos neurônios do núcleo anterovental periventricular e sua participação no envelhecimento reprodutivo de ratas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Bourgin-Yang version of the Borsuk-Ulam theorem for Z(pk)-equivariant maps

Let G = Z(pk) be a cyclic group of prime power order and let V and W be orthogonal representations of G with V-G = W-G = W-G = {0}. Let S(V) be the sphere of V and suppose f: S(V) -> W is a G-equivariant mapping. We give an estimate for the dimension of the set f(-1){0} in terms of V and W. This extends the Bourgin-Yang version of the Borsuk-Ulam theorem to this class of groups. Using this estimate, we also estimate the size of the G-coincidences set of a continuous map from S(V) into a real vector space W'.

Konstruktion symmetrischer Designs

In dieser Arbeit werden zehn neue symmetrische (176,50,14) Designs und ein neues symmetrisches (144,66,30) Design durch Vorgabe von nichtauflösbaren Automorphismengruppen konstruiert. Im Jahre 1969 entdeckte G. Higman ein symmetrisches (176,50,14) Design, dessen volle Automorphismengruppe die sporadische einfache Gruppe HS der Ordnung 44.352.000 ist. Hier wurden nun Designs gesucht, die eine Untergruppe von HS zulassen. Folgende Untergruppen wurden betrachtet: die transitive und die intransitive Erweiterung einer elementarabelschen Gruppe der Ordnung 16 durch Alt(5), AGL(3,2), das direkte Produkt einer zyklischen Gruppe der Ordnung 5 mit Alt(5) und PSL(2,11). Die transitive Erweiterung von E(16) durch Alt(5) lieferte zwei neue Designs mit Automorphismengruppen der Ordnungen 960 bzw. 11.520; letzteres konnte auch mit der transitiven Erweiterung erhalten werden. Die Gruppe PSL(2,11) operiert auf den Punkten des Higman-Designs in drei Bahnen; sucht man nach symmetrischen (176,50,14) Designs, auf denen diese Gruppe in zwei Bahnen operiert, so erhält man acht neue Designs. Die übrigen Gruppen lieferten keine neuen Designs. Schließlich konnte ein neues symmetrisches (144,66,30) Design unter Verwendung der sporadischen Mathieu-Gruppe M(12) konstruiert werden. Dies war zu diesem Zeitpunkt außer dem Higman-Design das einzige bekannte symmetrische Design, dessen volle Automorphismengruppe im Wesentlichen eine sporadische einfache Gruppe ist.

On the geometry of the spin-statistics connection in quantum mechanics

The Spin-Statistics theorem states that the statistics of a system of identical particles is determined by their spin: Particles of integer spin are Bosons (i.e. obey Bose-Einstein statistics), whereas particles of half-integer spin are Fermions (i.e. obey Fermi-Dirac statistics). Since the original proof by Fierz and Pauli, it has been known that the connection between Spin and Statistics follows from the general principles of relativistic Quantum Field Theory. In spite of this, there are different approaches to Spin-Statistics and it is not clear whether the theorem holds under assumptions that are different, and even less restrictive, than the usual ones (e.g. Lorentz-covariance). Additionally, in Quantum Mechanics there is a deep relation between indistinguishabilty and the geometry of the configuration space. This is clearly illustrated by Gibbs' paradox. Therefore, for many years efforts have been made in order to find a geometric proof of the connection between Spin and Statistics. Recently, various proposals have been put forward, in which an attempt is made to derive the Spin-Statistics connection from assumptions different from the ones used in the relativistic, quantum field theoretic proofs. Among these, there is the one due to Berry and Robbins (BR), based on the postulation of a certain single-valuedness condition, that has caused a renewed interest in the problem. In the present thesis, we consider the problem of indistinguishability in Quantum Mechanics from a geometric-algebraic point of view. An approach is developed to study configuration spaces Q having a finite fundamental group, that allows us to describe different geometric structures of Q in terms of spaces of functions on the universal cover of Q. In particular, it is shown that the space of complex continuous functions over the universal cover of Q admits a decomposition into C(Q)-submodules, labelled by the irreducible representations of the fundamental group of Q, that can be interpreted as the spaces of sections of certain flat vector bundles over Q. With this technique, various results pertaining to the problem of quantum indistinguishability are reproduced in a clear and systematic way. Our method is also used in order to give a global formulation of the BR construction. As a result of this analysis, it is found that the single-valuedness condition of BR is inconsistent. Additionally, a proposal aiming at establishing the Fermi-Bose alternative, within our approach, is made.

Hamilton decompositions of 6-regular abelian Cayley graphs

In 1969, Lovasz asked whether every connected, vertex-transitive graph has a Hamilton path. This question has generated a considerable amount of interest, yet remains vastly open. To date, there exist no known connected, vertex-transitive graph that does not possess a Hamilton path. For the Cayley graphs, a subclass of vertex-transitive graphs, the following conjecture was made: Weak Lovász Conjecture: Every nontrivial, finite, connected Cayley graph is hamiltonian. The Chen-Quimpo Theorem proves that Cayley graphs on abelian groups flourish with Hamilton cycles, thus prompting Alspach to make the following conjecture: Alspach Conjecture: Every 2k-regular, connected Cayley graph on a finite abelian group has a Hamilton decomposition. Alspach’s conjecture is true for k = 1 and 2, but even the case k = 3 is still open. It is this case that this thesis addresses. Chapters 1–3 give introductory material and past work on the conjecture. Chapter 3 investigates the relationship between 6-regular Cayley graphs and associated quotient graphs. A proof of Alspach’s conjecture is given for the odd order case when k = 3. Chapter 4 provides a proof of the conjecture for even order graphs with 3-element connection sets that have an element generating a subgroup of index 2, and having a linear dependency among the other generators. Chapter 5 shows that if Γ = Cay(A, {s1, s2, s3}) is a connected, 6-regular, abelian Cayley graph of even order, and for some1 ≤ i ≤ 3, Δi = Cay(A/(si), {sj1 , sj2}) is 4-regular, and Δi ≄ Cay(ℤ3, {1, 1}), then Γ has a Hamilton decomposition. Alternatively stated, if Γ = Cay(A, S) is a connected, 6-regular, abelian Cayley graph of even order, then Γ has a Hamilton decomposition if S has no involutions, and for some s ∈ S, Cay(A/(s), S) is 4-regular, and of order at least 4. Finally, the Appendices give computational data resulting from C and MAGMA programs used to generate Hamilton decompositions of certain non-isomorphic Cayley graphs on low order abelian groups.

Typical kernel size and number of sparse random matrices over Galois fields: a statistical physics approach

Using methods of statistical physics, we study the average number and kernel size of general sparse random matrices over GF(q), with a given connectivity profile, in the thermodynamical limit of large matrices. We introduce a mapping of GF(q) matrices onto spin systems using the representation of the cyclic group of order q as the q-th complex roots of unity. This representation facilitates the derivation of the average kernel size of random matrices using the replica approach, under the replica symmetric ansatz, resulting in saddle point equations for general connectivity distributions. Numerical solutions are then obtained for particular cases by population dynamics. Similar techniques also allow us to obtain an expression for the exact and average number of random matrices for any general connectivity profile. We present numerical results for particular distributions.

A Smooth Four-Dimensional G-Hilbert Scheme

2000 Mathematics Subject Classification: 14C05, 14L30, 14E15, 14J35.