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Die ubliche Klassifikation projektiver Ebenen erfolgt in der synthetischen Geometrie anhand der Operation der jeweiligen Gruppe ihrer Kollineationen Die Lenz Barlotti Klassifikation klassifiziert die Ebenen durch Eigenschaften der Operation bestimmter Untergruppen ihrer Kollineationsgruppe sie verfeinert dabei die Lenz Klassifikation Dazu wird bei beiden Klassifikationen als Merkmal die Reichhaltigkeit der Untergruppen der Kollineationsgruppe betrachtet die aus zentral axialen Kollineationen ebenen projektiven Perspektivitaten mit je einer festen Achse und einem festen Zentrum bestehen Dabei zeigt sich dass die grobere Klasseneinteilung nach Lenz in der Regel jeder Klasse von Ebenen eine fur sie charakteristische Klasse von Ternarkorpern zuordnet Der Koordinatenbereich einer hoheren Lenz Klasse erfullt bei geeigneter Wahl der projektiven Punktbasis fur die Koordinatisierung starkere algebraische Axiome als der einer niedrigeren Die Lenz Barlotti Klassifikation ist keine Klassifikation bis auf Isomorphie Isomorphe projektive Ebenen gehoren stets zur gleichen Klasse aber Ebenen einer Klasse brauchen nicht zueinander isomorph zu sein Die einzigen Ausnahmen sind die Lenz Barlotti Klassen IVa 3 und IVb 3 In diesen Klassen sind alle Vertreter jeweils zueinander isomorphe Ebenen der Ordnung 9 Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Definitionen 2 1 Figuren 2 2 Invarianz der Figuren 3 Koordinatisierung der projektiven Ebene 3 1 Ternarverknupfung und Geradendarstellung 3 2 Konstruktion der zweistelligen Verknupfungen 4 Die Klassen und ihre Eigenschaften 4 1 Lenz Klassen 4 2 Lenz Barlotti Klassen 5 Modelle 6 Literatur 6 1 Zur Geschichte des Begriffes und Ubersichtsartikel 6 2 Originalartikel in denen Modelle oder deren Nichtexistenz erwiesen werden 6 3 Lehrbucher 7 Einzelnachweise und AnmerkungenGeschichte BearbeitenHanfried Lenz entwickelte in den 1940er Jahren eine Klassifikation fur projektive Ebenen die Lenz Klassifikation 1 Dabei definierte er als charakteristisches Merkmal die spater ebenfalls nach ihm benannte Lenz Figur einer projektiven Ebene eine Menge von Paaren die jeweils von einer Achse Fixpunktgerade und einem Punkt dem Zentrum auf dieser Achse gebildet werden 2 Adriano Barlotti erweiterte und verfeinerte diese Klassifikation in den 1950er Jahren dadurch dass er fur die charakteristische Figur auch Zentren ausserhalb der Achse zuliess 3 Damit wird aus der Lenz Figur die Lenz Barlotti Figur Gunter Pickert entwickelte in den 1960er Jahren eine formale Definition des klassischen Begriffes Schliessungssatz mit dem sich auch Spezialisierungen eines Schliessungssatzes und affine Formen Spezialisierungen mit einer ausgezeichneten konstanten Geraden der Ferngeraden fassen und vergleichen lassen 4 Der fur die Klassifikation projektiver Ebenen wichtige Schliessungssatz ist der Satz von Desargues alle Transitivitatseigenschaften die eine Lenz oder Lenz Barlotti Klasse charakterisieren sind der Gultigkeit einer Spezialisierung des desarguesschen Satzes zusammen mit der Nichtgultigkeit einer anderen seiner Spezialisierungen gleichwertig Pickert konnte auch zeigen dass die Gultigkeit jedes Schliessungssatzes aquivalent zur Gultigkeit bestimmter algebraischer Axiome in einem geeignet gewahlten Koordinatenternarkorper ist Die Lenz Barlotti Klassifikation liefert insofern zugleich eine Klassifikation der Koordinatenternarkorper Wahrend aber die Klassen der algebraischen Axiome und der Schliessungssatze prinzipiell unbeschrankt sind liefert die Lenz Barlotti Klassifikation anhand der Automorphismengruppe der Ebene eine endliche Anzahl von Klassen Definitionen BearbeitenIm Folgenden sei P displaystyle mathcal P nbsp eine projektive Ebene und zugleich die Menge der auf der Ebene liegenden projektiven Punkte und G displaystyle mathcal G nbsp die Menge der Geraden der Ebene G displaystyle Gamma nbsp die Gruppe der Kollineationen der Ebene Eine Kollineation k G displaystyle kappa in Gamma nbsp heisst a Z displaystyle a Z nbsp Kollineation wenn sie die Achse a displaystyle a nbsp und das Zentrum Z displaystyle Z nbsp hat das heisst wenn gilt Fur jeden Punkt P a displaystyle P in a nbsp ist k P P displaystyle kappa P P nbsp und Fur jede Gerade g displaystyle g nbsp die durch Z displaystyle Z nbsp geht ist k g g displaystyle kappa g g nbsp Mit G a z lt G displaystyle Gamma a z lt Gamma nbsp wird die Untergruppe der a Z displaystyle a Z nbsp Kollineationen der Ebene bezeichnet Die projektive Ebene heisst a Z displaystyle a Z nbsp transitiv wenn die Gruppe G a Z displaystyle Gamma a Z nbsp fur jede Gerade h G a displaystyle h in mathcal G setminus lbrace a rbrace nbsp mit Z h displaystyle Z in h nbsp transitiv auf h Z a h displaystyle h setminus left lbrace Z rbrace cup a cap h right nbsp operiert Figuren Bearbeiten Die Menge L P a Z G P Z a P ist a Z transitiv displaystyle L mathcal P lbrace a Z in mathcal G times mathcal P quad Z in a land mathcal P text ist a Z text transitiv rbrace nbsp heisst Lenz Figur von P displaystyle mathcal P nbsp Die Menge B P a Z G P P ist a Z transitiv displaystyle B mathcal P lbrace a Z in mathcal G times mathcal P quad mathcal P text ist a Z text transitiv rbrace nbsp heisst Lenz Barlotti Figur von P displaystyle mathcal P nbsp Invarianz der Figuren Bearbeiten Sowohl die Lenz Figur als auch die Lenz Barlotti Figur sind invariant unter jeder Kollineation das heisst konkret Ist P displaystyle mathcal P nbsp eine projektive Ebene und k displaystyle kappa nbsp eine beliebige Kollineation dieser Ebene dann gilt 2 a Z L P k a k Z L P displaystyle a Z in L mathcal P Rightarrow kappa a kappa Z in L mathcal P quad nbsp und a Z B P k a k Z B P displaystyle a Z in B mathcal P Rightarrow kappa a kappa Z in B mathcal P quad nbsp Koordinatisierung der projektiven Ebene Bearbeiten nbsp Einfuhrung von Koordinaten in einer beliebigen projektiven Ebene durch eine projektive Punktbasis vollstandiges Viereck O U V E displaystyle O U V E nbsp rot Die Verbindungsgerade U V displaystyle UV nbsp hellblau wird zur Ferngerade der Ebene Fur Ebenen der Lenz Klassen I bis IV ist die algebraische Struktur der Koordinatenternarkorper von der Wahl des projektiven Koordinatensystems abhangig und von der darauf beruhenden Definition der Ternarkonstruktion Die im nachsten Abschnitt beschriebenen Lenz Barlotti Figuren werden mit Hilfe des hier beschriebenen Koordinatenbezugssystems angegeben Dazu wird eine Koordinatendarstellung der Punkte mit abgekurzten Koordinaten auf der Ferngeraden eingefuhrt vergleiche dazu die Abbildung rechts die Koordinatisierung und die Bezeichnungen richten sich nach Priess Crampe 5 sie gehen auf Marshall Hall 6 zuruck Ein projektives Koordinatensystem wird durch geeignete Wahl eines vollstandigen Vierecks O U V E displaystyle O U V E nbsp auf der Lenz Barlotti Figur bestimmt Der Punkt O wird zum Ursprung des affinen Koordinatensystems U V displaystyle UV nbsp ist die Ferngerade die affinen Punkte auf O E displaystyle OE nbsp also die Punkte in K O E U V displaystyle K OE setminus UV nbsp bilden den Ternarkorper Der Punkt O wird zum neutralen Element der Addition und als Element von K mit 0 bezeichnet Der Punkt E wird zum neutralen Element der Multiplikation und als Element von K mit 1 bezeichnet Alle Elemente der affinen Gerade K haben als affine Koordinaten x x x K displaystyle x x x in K nbsp Der Punkt mit den Koordinaten x y K 2 displaystyle x y in K 2 nbsp ist bestimmt als Schnittpunkt der Geraden V x displaystyle Vx nbsp und U y displaystyle Uy nbsp Umgekehrt erhalt man die Koordinaten eines affinen Punktes P U V displaystyle P not in UV nbsp als Schnittpunkte x P P V O E displaystyle x P in PV cap OE nbsp und y P P U O E displaystyle y P in PU cap OE nbsp Spezialfalle Die affinen Punkte B auf der Geraden O V displaystyle OV nbsp also alle Punkte dieser Geraden ausser V haben die Koordinaten 0 b displaystyle 0 b nbsp wobei das Ternarkorperelement Koordinate b K displaystyle b in K nbsp als Schnittpunkt b B V O E displaystyle b in BV cap OE nbsp bestimmt ist Dieser Spezialfall der Koordinatenkonstruktion ist in der Abbildung schwarz dargestellt Die affinen Punkte Y auf der Geraden E V displaystyle EV nbsp also alle Punkte dieser Geraden ausser V haben die Koordinaten 1 b displaystyle 1 b nbsp wobei die Koordinate y K displaystyle y in K nbsp als Schnittpunkt y Y V O E displaystyle y in YV cap OE nbsp bestimmt ist Dieser Spezialfall der Koordinatenkonstruktion ist in der Abbildung grun dargestellt Ein Punkt Y V displaystyle Y neq V nbsp auf der Ferngeraden erhalt die Koordinatendarstellung y displaystyle y nbsp wobei y K displaystyle y in K nbsp dadurch bestimmt ist dass der Schnittpunkt O Y E V displaystyle OY cap EV nbsp die affinen Koordinaten 1 y displaystyle 1 y nbsp hat Der Punkt V dem auf diese Art keine Koordinate zugewiesen werden kann erhalt die Koordinatendarstellung displaystyle infty nbsp Ternarverknupfung und Geradendarstellung Bearbeiten nbsp Ternarkonstruktion in einer beliebigen projektiven Ebene fur die Ternarkorperelemente das sind die affinen Punktex x x O E U V displaystyle x x x in OE setminus UV nbsp der Geraden O E displaystyle OE nbsp Die Verbindungsgerade U V displaystyle UV nbsp hellblau ist die Ferngerade der Ebene Die Ternarverknupfung a x b T a x b displaystyle a x b mapsto T a x b nbsp wird nun fur a x b K displaystyle a x b in K nbsp so definiert vergleiche die zweite Abbildung rechts Zu a K displaystyle a in K nbsp wird der Fernpunkt A a U V V displaystyle A a in UV setminus V nbsp konstruiert Zu b K displaystyle b in K nbsp wird der Punkt B 0 b O V V displaystyle B 0 b in OV setminus V nbsp konstruiert Das Ergebnis T T a x b displaystyle T T a x b nbsp ist bestimmt als die y Koordinate des Schnitts x V B A displaystyle xV cap BA nbsp der in der Abbildung grun dargestellt ist Diese Ternarverknupfung ist der im Artikel Ternarkorper beschriebenen affinen Definition aquivalent Anders als dort beschrieben werden hier die Geraden durch in der zweiten Koordinate y explizite Gleichungen und zwei Sonderformen dargestellt Die Geraden a b displaystyle a b nbsp haben die explizite Geradengleichung y T a x b displaystyle y T a x b nbsp fur die affinen Punkte und den Fernpunkt a displaystyle a nbsp als Beispiel in der Abbildung die grau dargestellte Verbindungsgerade a b 0 b b displaystyle a b 0 b b nbsp Dies sind alle Geraden der projektiven Ebene ausser denen durch V displaystyle V infty nbsp Ein Spezialfall sind die Verbindungsgeraden 0 b U displaystyle 0 b U nbsp mit der affinen Gleichung y T 0 x b b displaystyle y T 0 x b b nbsp und dem Fernpunkt U 0 displaystyle U 0 nbsp Die Geraden c displaystyle c nbsp durch V die O E displaystyle OE nbsp in einem affinen Punkt c c c displaystyle c c c nbsp schneiden haben die Gleichung x c displaystyle x c nbsp fur die affinen Punkte und den Fernpunkt V displaystyle V infty nbsp Ein Beispiel ist die Gerade x displaystyle x nbsp in der Abbildung Die Ferngerade U V displaystyle UV infty nbsp enthalt genau die Punkte mit den Koordinaten a a K displaystyle a a in K cup infty nbsp Im affinen Ausschnitt der Ebene sind Geraden genau dann parallel wenn ihre projektive Fortsetzungen durch denselben Fernpunkt a a K displaystyle a a in K cup infty nbsp gehen daher gilt fur die Parallelenscharen Zwei Geraden a 1 b 1 a 2 b 2 displaystyle a 1 b 1 a 2 b 2 nbsp sind genau dann parallel wenn a 1 a 2 displaystyle a 1 a 2 nbsp ist Diese Zahl ist die gemeinsame Steigung der zugehorigen Parallelenschar Alle Geraden vom zweiten Typ c displaystyle c nbsp sind zueinander aber zu keiner Geraden des ersten Typs parallel Konstruktion der zweistelligen Verknupfungen Bearbeiten Auf jeder projektiven Ebene werden durch die Wahl eines Koordinatenbezugssystems O U V E displaystyle O U V E nbsp auch zwei zweistellige Verknupfungen eine Addition x b T 1 x b displaystyle x b T 1 x b nbsp und eine Multiplikation a x T a x 0 displaystyle a cdot x T a x 0 nbsp auf der affinen Punktmenge K O E U V displaystyle K OE setminus UV nbsp festgelegt Die oben beschriebene Ternarverknupfung ist auf allen Ebenen ausser denen der Lenz Barlotti Klasse I 1 also auf allen Ebenen uber einem linearen Ternarkorper durch diese zweistelligen Verknupfungen als T a x b a x b displaystyle T a x b a cdot x b nbsp darstellbar In den Abbildungen unten sind diese Spezialfalle der Ternarverknupfung dargestellt nbsp nbsp Addition x b T 1 x b displaystyle x b T 1 x b nbsp in einer projektiven Ebene Multiplikation a x T a x 0 displaystyle a cdot x T a x 0 nbsp in einer projektiven Ebene Die Klassen und ihre Eigenschaften BearbeitenLenz Klassen Bearbeiten Lenz ordnet jeder Lenz Figur eine Ordnungszahl in Form einer romischen Zahl zwischen I und VII zu Eine Klasse mit einer hoheren Klassenzahl erfullt alle Eigenschaften der Klassen mit niedrigeren Zahlen aber ihre Lenz Figur ist eine echte Obermenge von Lenzfiguren der niedrigeren Klassen Die Klassenzahl VI entfallt da gezeigt wurde dass keine projektive Ebene mit der entsprechenden Lenz Figur existiert Stattdessen hat bereits Lenz die Klasse IV in zwei Unterklassen IVa und IVb aufgeteilt die dual zueinander sind Eine projektive Ebene P displaystyle mathcal P nbsp hat genau eine der im Folgenden genannten Lenz Figuren 7 Lenz Typ Lenz Figur KoordinatenbereichI L P displaystyle L mathcal P emptyset nbsp TernarkorperII Es gibt eine Achse a G displaystyle a in mathcal G nbsp und ein Zentrum Z a displaystyle Z in a nbsp mit L P a Z displaystyle L mathcal P lbrace a Z rbrace nbsp kartesische GruppeIII Es gibt eine Gerade g G displaystyle g in mathcal G nbsp und einen Punkt U P g displaystyle U in mathcal P setminus g nbsp so dass L P U Z Z Z g displaystyle L mathcal P lbrace UZ Z Z in g rbrace nbsp gilt spezielle kartesische Gruppe stets unendlich IVa Es gibt eine Achse a G displaystyle a in mathcal G nbsp so dass L P a a displaystyle L mathcal P lbrace a rbrace times a nbsp gilt LinksquasikorperIVb Es gibt ein Zentrum Z P displaystyle Z in mathcal P nbsp so dass L P g G Z g Z displaystyle L mathcal P lbrace g in mathcal G Z in g rbrace times lbrace Z rbrace nbsp gilt Rechtsquasikorper 8 V Es gibt eine Achse a G displaystyle a in mathcal G nbsp und ein Zentrum Z P displaystyle Z in mathcal P nbsp so dass L P a a g G Z g Z displaystyle L mathcal P left lbrace a rbrace times a right cup left lbrace g in mathcal G Z in g rbrace times lbrace Z rbrace right nbsp gilt HalbkorperVII L P a Z G P Z a displaystyle L mathcal P lbrace a Z in mathcal G times mathcal P Z in a rbrace nbsp AlternativkorperEbenen die mindestens den Lenz Typ IVa haben also zu einer der Klassen IVa V oder VII gehoren werden auch als projektive Translationsebenen bezeichnet Schlitzt man eine solche Ebene langs einer Achse die zur Lenzfigur gehort dann entsteht eine affine Translationsebene Bei Ebenen der Lenz Klassen IVb V oder VII ist die duale Ebene eine projektive Translationsebene in diesem Sinn Nur bei Ebenen der Lenz Klasse VII ist die algebraische Struktur des Koordinatenbereichs unabhangig von der Wahl des projektiven Koordinatensystems hier sind alle Koordinatenbereiche zueinander isomorphe Alternativkorper siehe dazu Moufangebene Fur eine Ebene der Klasse V sind die Koordinatenbereiche zueinander isotope Halbkorper Bei den Klassen I bis IV sind die Koordinatenkorper zueinander isotope Ternarkorper und nur bei geeigneter Wahl des Koordinatensystems haben sie die in der Tabelle genannte starkst mogliche algebraische Struktur Lenz Barlotti Klassen Bearbeiten Die Lenz Barlotti Klassifikation 5 9 verfeinert die Lenz Klassifikation indem bei der Lenz Barlotti Figur auch zugelassen wird dass das Zentrum nicht auf der Achse liegt Die romischen Zahlen nach Lenz werden beibehalten ihnen werden durch einen Punkt getrennt arabische Ziffern angefugt Jede Lenz Barlotti Klasse ist eine Unterklasse der oben beschriebenen Lenz Klassifikation Damit zerfiel zum Beispiel die Klasse I von Lenz bei Barlotti ursprunglich in 8 Unterklassen I 1 bis I 8 wobei sich spater zeigte dass keine Vertreter der Klassen I 5 I 7 und I 8 existieren Die Lenz Klasse V zerfallt als Einzige in der Lenz Barlotti Klassifikation nicht weiter hier gilt L P B P displaystyle L mathcal P B mathcal P nbsp Ansonsten stimmt die Lenz Barlotti Figur fur die jeweils erste Lenz Barlotti Klasse mit der Lenz Figur der entsprechenden ubergeordneten Lenz Klasse uberein Eine projektive Ebene P displaystyle mathcal P nbsp hat genau eine der im Folgenden genannten Lenz Barlotti Figuren Lenz Barlotti Typ Lenz Barlotti Figur Ternarkorper K bezuglich O U V E displaystyle O U V E nbsp I 1 B P L P displaystyle B mathcal P L mathcal P emptyset nbsp keine zusatzlichen EigenschaftenI 2 B P U O V displaystyle B mathcal P U OV nbsp K ist linear Multiplikation ist assoziativI 3 B P U O V V O U displaystyle B mathcal P U OV V OU nbsp K ist linear Multiplikation ist assoziativ a b c a b a c displaystyle a cdot b c a cdot b a cdot c nbsp I 4 B P U O V V O U O U V displaystyle B mathcal P U OV V OU O UV nbsp K ist linear Multiplikation ist assoziativ beide DistributivgesetzeI 6 B P X 8 X X U V X V displaystyle B mathcal P X theta X X in UV X neq V nbsp wobei 8 displaystyle theta nbsp eine bijektive Abbildung der Punkte von U V V displaystyle UV setminus V nbsp auf die Menge der Geraden durch V ausser UV ist in Koordinaten zum Beispiel 8 a a displaystyle theta a a nbsp K ist linear Multiplikation ist assoziativ beide Distributivgesetze weitere spezielle EigenschaftenII 1 B P L P V U V displaystyle B mathcal P L mathcal P V UV nbsp Kartesische GruppeII 2 B P V U V U O V displaystyle B mathcal P V UV U OV nbsp Kartesische Gruppe assoziative MultiplikationIII 1 B P X X U X O V displaystyle B mathcal P X XU X in OV nbsp Kartesische Gruppe mit speziellen EigenschaftenIII 2 B P X X U X O V U O V displaystyle B mathcal P X XU X in OV cup U OV nbsp Kartesische Gruppe mit speziellen Eigenschaften assoziative MultiplikationIVa 1 B P L P X U V X U V displaystyle B mathcal P L mathcal P X UV X in UV nbsp Translationsebene Linksquasikorper a b c a b a c displaystyle a cdot b c a cdot b a cdot c nbsp IVa 2 B P U g g V V h h U X U V X U V displaystyle B mathcal P U g g ni V cup V h h ni U X UV X in UV nbsp Links FastkorperIVa 3 B P X x X U V 8 X x displaystyle B mathcal P X x X in UV theta X in x nbsp wobei 8 displaystyle theta nbsp eine involutorische bijektive fixpunktfreie Abbildung der Geraden UV auf sich ist eindeutig bestimmter Linksfastkorper mit 9 Elementen IVb 1 Die Lenz Barlotti Figur ist dual zu der von Klasse IVa 1 Dual zu IVa 1 IVb 2 Die Lenz Barlotti Figur ist dual zu der von Klasse IVa 2 Dual zu IVa 2 IVb 3 Die Lenz Barlotti Figur ist dual zu der von Klasse IVa 3 Dual zu IVa 3 V B P L P X U V X U V V x x V displaystyle B mathcal P L mathcal P X UV X in UV cup V x x ni V nbsp HalbkorperVII 1 B P L P a Z G P Z a displaystyle B mathcal P L mathcal P lbrace a Z in mathcal G times mathcal P Z in a rbrace nbsp AlternativkorperVII 2 B P G P displaystyle B mathcal P mathcal G times mathcal P nbsp SchiefkorperModelle BearbeitenIn diesem Abschnitt findet sich eine Ubersicht uber heute bekannte Beispiele Stand 2011 fur Ebenen die Vertreter bestimmter Lenz Barlotti Klassen sind Insbesondere uber unendliche Ebenen die in die Lenz Klasse I fallen ist recht wenig bekannt endliche Modelle fur diese schwachsten Lenz Barlotti Klassen werden heute mit massivem Computereinsatz gesucht oder es wird auf diesem Wege versucht deren Existenz zu widerlegen Die folgende tabellarische Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollstandigkeit Lenz Klasse Lenz Barlotti Klasse endliche Modelle unendliche ModelleI I 1 Hughes planes 10 Zu ungeraden Primzahlen p displaystyle p nbsp wird aus einem echten Fastkorper der geeigneten Ordnung p 2 n n 1 displaystyle p 2n n geq 1 nbsp ein Ternarkorper gemacht Auch eine der projektiven Ebenen der Ordnung 9 die keine Translationsebene ist ist vom Hughes Typ Hilbertsche und Beltramische Liniensysteme 5 11 I 2 unbekannt 12 Ein archimedisch angeordneter linearer Ternarkorper R 0 1 displaystyle mathbb R oplus cdot 0 1 nbsp mit der gewohnlichen Multiplikation und einer abgewandelten Addition der eine ebene I 2 Ebene koordinatisiert wurde 1960 von Spencer 13 angegeben 5 I 3 Auf einem angeordneten echten Fastkorper wird analog zur Konstruktion einer reellen Moultonebene mit einer Knickkonstante aus dem Zentrum des Fastkorpers eine Moulton Ebenenmultiplikation eingefuhrt Dann koordinatisiert der entstehende Ternarkorper eine ebene I 3 Ebene 5 I 4 Ein archimedisch angeordneter linearer Ternarkorper R 0 1 displaystyle mathbb R oplus cdot 0 1 nbsp mit der gewohnlichen Multiplikation und einer abgewandelten Addition der eine ebene I 4 Ebene koordinatisiert wurde 1957 von Salzmann 14 angegeben 5 I 6 Existieren nicht 15 unbekannt 12 16 II II 1 Walker Planes dies sind Ebenen der Ordnung q 2 displaystyle q 2 nbsp wobei q eine geeignete ungerade Primzahlpotenz ist 17 Fur beide Lenz Barlotti Klassen II 1 und II 2 existieren unendliche Modelle die sogar eine Anordnung zulassen Siehe dazu die Beispiele im Artikel Kartesische Gruppe II 2 Einige Beispiele der Ordnung 3 r r 4 displaystyle 3 r r geq 4 nbsp finden sich in dem Artikel von Coulter und Mathews 18 III III 1 Existieren nicht 15 Analog zu III 2 aber die Moulton Ebenen Multiplikation wird auf einem angeordneten nicht kommutativen damit zwangslaufig unendlichen Schiefkorper K displaystyle K nbsp mit einer positiven Knickkonstanten definiert die nicht im Zentrum Z K displaystyle Z K nbsp liegt 19 Siehe dazu auch die Beispiele im Artikel Kartesische Gruppe III 2 Existieren nicht 15 20 Moulton Ebenen vom reellen Typ aus einem unendlichen angeordneten Korper 19 IVa IVa 1 Ebenen uber endlichen Quasikorpern die weder Fast noch Halbkorper sind Solche Quasikorper sind zum Beispiel die in Quasikorper Quasikorper endlicher Moulton Ebenen beschriebenen aus endlichen Korpern ungerader Primzahlpotenzordnung p r r 3 displaystyle p r r geq 3 nbsp konstruierten sofern der die Multiplikation definierende Korperautomorphismus nicht involutorisch ist Unendliche Andresche Quasikorper 21 Es existiert kein Modell das eine archimedische Anordnung zulasst 5 IVa 2 Ebenen uber endlichen Fastkorpern die keine Halbkorper sind Solche Fastkorper sind zum Beispiel die in Quasikorper Quasikorper endlicher Moulton Ebenen beschriebenen aus endlichen Korpern ungerader Primzahlpotenzordnung p r gt 9 r 2 displaystyle p r gt 9 r geq 2 nbsp konstruierten sofern der die Multiplikation definierende Korperautomorphismus involutorisch ist Unendliche Andresche Fastkorper 21 Es existiert kein Modell das eine archimedische Anordnung zulasst 5 IVa 3 Es existiert bis auf Isomorphie genau ein Modell Die projektive nichtdesarguesche Translationsebene der Ordnung 9 9 Existieren nicht 5 9 IVb IVb 1 Dual zu IVa 1 Dual zu IVa 1VIb 2 Dual zu IVa 2 Dual zu IVa 2IVb 3 Es existiert bis auf Isomorphie genau ein Modell Die duale Ebene zu der Ebene vom Typ IVa 3 9 Existieren nicht 5 9 V V Unendlich viele Modelle Fur jede Primzahlpotenz p r 16 r 3 displaystyle p r geq 16 r geq 3 nbsp existiert ein echter endlicher Halbkorper siehe Halbkorpermodelle Die projektive Ebene uber einem solchen Korper gehort stets zur Klasse V Unendlich viele Modelle uber echten unendlichen Halbkorpern Beispiele fur solche Halbkorper die sogar eine Anordnung zulassen lassen sich aus verallgemeinerten formalen Potenzreihen gewinnen Keine Klasse V Ebene lasst eine archimedische Anordnung zu 5 VII VII 1 Existieren nicht Siehe Moufangebene P 2 O displaystyle mathbb P 2 mathbb O nbsp uber den reellen Oktonionen und Ebenen uber entsprechend aus formal reellen Korpern konstruierten Alternativkorpern Es existiert kein Modell das eine Anordnung zulasst 5 VII 2 Zu jeder Primzahlpotenzordnung ausser p 0 1 displaystyle p 0 1 nbsp existiert bis auf Isomorphie genau ein Modell Die pappussche Ebene P 2 F p r r 1 displaystyle mathbb P 2 mathbb F p r r geq 1 nbsp uber dem endlichen Korper F p r displaystyle mathbb F p r nbsp Zu jedem unendlichen Schiefkorper K displaystyle K nbsp existiert bis auf Isomorphie genau ein Modell Die unendliche desarguessche Ebene P 2 K displaystyle mathbb P 2 K nbsp uber K displaystyle K nbsp Literatur BearbeitenZur Geschichte des Begriffes und Ubersichtsartikel Bearbeiten Adriano Barlotti Le possibili configurazioni del sistema delle coppie punto retta A a per cui un piano grafico risulta A a transitivo In Bolletino Unione Matematica Italiana Band 12 1957 S 212 226 italienisch Walter Benz Ein Jahrhundert Mathematik 1890 1990 Festschrift zum Jubilaum der DMV Vieweg Braunschweig 1990 ISBN 3 528 06326 2 Marshall Hall Projective Planes In Transactions of the American Mathematical Society Nr 54 1943 S 229 277 englisch A Heyting Axiomatic Projective Geometry 2 Auflage North Holland Publishing Company Amsterdam 1980 englisch Erstausgabe 1963 Hanfried Lenz Kleiner desarguesscher Satz und Dualitat in projektiven Ebenen In Jahresbericht der Deutschen Mathematiker Vereinigung Band 57 Teubner 1955 S 20 31 Permalink zum digitalisierten Volltext abgerufen am 10 Juni 2011 Charles Weibel Survey of Non Desarguesian Planes In Notices of the American Mathematical Society Band 54 American Mathematical Society November 2007 S 1294 1303 englisch Volltext PDF 702 kB abgerufen am 25 Dezember 2011 Originalartikel in denen Modelle oder deren Nichtexistenz erwiesen werden Bearbeiten Johannes Andre Uber nicht Desarguessche Ebenen mit transitiver Translationsgruppe In Mathematische Zeitschrift Volume 60 1954 S 156 186 Johannes Andre Uber projektive Ebenen vom Lenz Barlotti Typ III 2 In Mathematische Zeitschrift Volume 84 Nr 3 1964 S 316 328 doi 10 1007 BF01112588 Robert S Coulter Rex W Mathews Planar functions and planes of Lenz Barlotti Class 2 In Designs Codes and Cryptography Band 10 Nr 2 Februar 1997 S 167 184 doi 10 1023 A 1008292303803 englisch N L Johnson F C Piper On planes of Lenz Barlotti class II 1 In Bull London Math Soc Band 6 1974 S 152 154 englisch oxfordjournals org 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Mathematik Band 18 Nr 3 American Mathematical Society 1967 S 308 312 doi 10 1007 BF01900639 englisch Lehrbucher Bearbeiten Peter Dembowski Finite geometries Classics in mathematics Springer Berlin Heidelberg New York 1997 ISBN 3 540 61786 8 englisch Erstausgabe 1968 Gunter Pickert Projektive Ebenen 2 Auflage Springer Berlin Heidelberg New York 1975 ISBN 3 540 07280 2 Sibylla Priess Crampe Angeordnete Strukturen Gruppen Korper projektive Ebenen Ergebnisse der Mathematik und ihrer Grenzgebiete Band 98 Springer Berlin Heidelberg New York 1983 ISBN 3 540 11646 X Einzelnachweise und Anmerkungen Bearbeiten Benz 1990 a b Lenz 1954 Barlotti 1957 Pickert 1975 a b c d e f g h i j k l Priess Crampe V 5 Lenz Barlotti Klassifizierung angeordneter projektiver Ebenen Hall 1943 Heyting 1963 1980 Hauke Klein Lenz types Geometry Universitat Kiel abgerufen am 17 Januar 2011 englisch Tabellarische Ubersicht uber die Lenz Klassen Wenn man bei einer Ebene der Lenz Klasse IVb von der dualen Ebene ausgeht also bei der Konstruktion des Koordinatenbereichs anstelle der Punktmenge P displaystyle mathcal P nbsp zunachst die Geradenmenge G displaystyle mathcal G nbsp und ein geeignetes vollstandiges Vierseit zugrunde legt dann kann man dieses Vierseit so wahlen dass der Koordinatenbereich der erneut dualisierten Ebene ein Rechtsquasikorper ist a b c d e Hauke Klein Lenz Barlotti Geometry Universitat Kiel abgerufen am 25 Dezember 2011 englisch Tabellarische Ubersicht uber die Lenz Barlotti Klassen Hughes 1957 Mohrmann 1922 a b Bis zum Jahr 1975 waren keine Modelle bekannt Pickert 1975 Anhang 6 Die Lenz Barlotti Klassifizierung Spencer 1960 S 256 Salzmann 1957 a b c Hering und Kantor 1971 S 221 Als Andre am 23 Januar 1964 seinen Artikel schrieb war die Existenz dieser Klasse ungeklart Siehe dort S 316 Johnson amp Piper 1974 Coulter amp Mathews 1997 a b Andre 1964 Yaqub 1967 a b Andre 1954 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Klassifikation projektiver Ebenen amp oldid 210301244