Научная статья на тему 'НЕСВЯЗНЫЙ ПОРЯДОК В АФФИННОМПРОСТРАНСТВЕ И ЕГО АВТОМОРФИЗМЫ'

НЕСВЯЗНЫЙ ПОРЯДОК В АФФИННОМПРОСТРАНСТВЕ И ЕГО АВТОМОРФИЗМЫ Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
21
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АФФИННОЕ ПРОСТРАНСТВО / НЕСВЯЗНЫЙ ПОРЯДОК / ПОРЯДКОВЫЕ АВТОМОРФИЗМЫ / АКСИОМАТИКИ / СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Гуц А. К.

В работах А.Д. Александрова был изучен связный предпорядок в аффинном пространстве и вычислены его автоморфизмы. В даннойстатье исследуется несвязный предпорядок (частичный порядок). Вычислены порядковые автоморфизмы и даётся классификация однородных несвязных предпорядков. Несвязный порядок позволяет строить аксиоматики специальной теории относительности, основанные на понятии причинности, нераспространяемой на явления микромира.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

NON-CONNECTED ORDER IN AFFINE SPACE AND ITS AUTOMORPHISMS

In the works of A.D. Aleksandrov connected preorder in an affine spacewas studied and its automorphisms were calculated. In this article we explore anon-connected preorder (partial order). Order automorphisms are calculated and theclassification of homogeneous non-connected preorders are given. Non-connectedorder allows one to construct axiomatics of a special theories of relativity based onthe concept of causality, not applicable to the phenomena of the microworld.

Текст научной работы на тему «НЕСВЯЗНЫЙ ПОРЯДОК В АФФИННОМПРОСТРАНСТВЕ И ЕГО АВТОМОРФИЗМЫ»

УДК 519.46 DOI 10.24147/2222-8772.2021.4.17-38

НЕСВЯЗНЫЙ ПОРЯДОК В АФФИННОМ ПРОСТРАНСТВЕ И ЕГО АВТОМОРФИЗМЫ

А.К. Гуц

д.ф.-м.н., профессор, e-mail: guts@omsu.ru

Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского, Омск, Россия

Аннотация. В работах А.Д. Александрова был изучен связный предпоря-док в аффинном пространстве и вычислены его автоморфизмы. В данной статье исследуется несвязный предпорядок (частичный порядок). Вычислены порядковые автоморфизмы и даётся классификация однородных несвязных предпорядков. Несвязный порядок позволяет строить аксиоматики специальной теории относительности, основанные на понятии причинности, не распространяемой на явления микромира.

Ключевые слова: аффинное пространство, несвязный порядок, порядковые автоморфизмы, аксиоматики, специальная теория относительности.

Введение

В работе А.Д. Александрова [1] был изучен связный предпорядок в аффинном пространстве и вычислены его автоморфизмы.

В данной статье исследуется несвязный предпорядок. Вычислены порядковые автоморфизмы и даётся классификация однородных несвязных предпорядков. Результаты статьи были анонсированы в [2], частично опубликованы в [3] и полностью депонированы в [4].

На основе несвязного порядка строится аксиоматическая причинная теория относительности, не предполагается, что причинно-следственные взаимодействия распространяются на явления микромира [5].

1. Основные определения и предварительные сведения

Предпорядок в аффинном и-мерном пространстве Ап, п ^ 2, есть семейство

подмножеств V = [Рх : х Е Лп}, удовлетворяющее аксиомам: Р1. Ж Е Рх.

Р2. Если у Е Рх, то Ру С Рх.

Р3. Если х Е Аа, а £ — произвольный параллельный перенос, то Ь(РХ) =

Предпорядок нетривиальный, если Рх = Ап .

Если дополнительно выполнено условие х = у влечёт Рг = Ру , то V есть порядок в Ап.

Порядок тривиальный, если Рх = {ж}.

Отношение у Е Рх иногда будем обозначать как х ^ у.

Через е будем всегда обозначать фиксированную точку пространства Ап. Если М с Ап, то через Мх обозначаем множество ¿(М), где £ — перенос такой, что Ь(е) = х.

Будем писать Р вместо Ре.

Если М с Ап, то через ъпЪ(М), М, дМ, сопу(М) обозначаются внутренность, замыкание, граница и выпуклая оболочка соответственно множества М.

Говорим, что предпорядок V связный, если е Е Р \ {е}, и несвязный в противном случае. Предпорядок V замкнутый (соотв.: открытый), если Р замкнуто (соотв.: Р \ {е} открыто).

Пусть V предпорядок в Ап, а / : Ап ^ Ап, биекция. Говорим, что / есть порядковый автоморфизм или V-автоморфизм, если для любой х Е Аа

Группу порядковых автоморфизмов обозначаем через АиЪ(Р).

Пусть Е — некоторая гиперплоскость, а 1 — вектор (или луч V), не параллельный Е.

Определение 1.1. Смещением йЕ\ (соотв.: йЕь ) называется гомеоморфизм Аа на себя такой, что:

1) на каждой гиперплоскости Ех, параллельной Е, ¿е\ (соотв.: ¿еь) есть параллельный перенос;

2) <1Е\ (соотв.: ¿еь) отображает отрезки (лучи), равные и параллельные 1 (соотв.: V) в такие же отрезки (лучи).

Определение 1.2. Квазицилиндром Я(Е, 1) называется множество М с Ап, удовлетворяющее условиям:

1) существуют гиперплоскости ...,Е-1,Е0,Е1,..., параллельные Е, причём £¿+1 получено из Е^ переносом на вектор 1, притом такие, что

где каждое есть цилиндр, образованный открытыми отрезками, равными 1 (как векторы) с концами на Е^, Е+ (не исключается, что некоторые и даже все Мг пусты);

2) М не допускает представления (1.2) с той же гиперплоскостью Е и вектором 1', параллельным 1, но большим, чем 1.

Через Ь(х,у) обозначаем луч с началом х, проходящий через у, у = х; [х,у] = ь(х,у) П Ь(у,х).

/ (Рх) = Рг {х).

(1.2)

Определение 1.3. Квазицилиндр Q(E,L), где Е — гиперплоскость, проходящая через точку е, а L = L(e,x0), х0 е/Е, есть множество

U

хем

где М с Е.

Определение 1.4. Предпорядок V называется квазицилиндрическим, если Р есть квазицилиндр.

Нетрудно видеть, что квазицилиндрические предпорядки в качестве автоморфизма имеют произвольные смещения, и в этом смысле группа порядковых автоморфизмов может быть весьма обширной. Поэтому интерес представляют предпорядки с группой автоморфизмов, являющейся подгруппой группы Aff(Ап) аффинных биекций Ап на себя. Группа Äff(Ап) — это группа преобразований, порождённых аффинной структурой пространства Ап. Следовательно, при изучении предпорядков, удовлетворяющих аксиоме инвариантности Р3 наибольший и естественный интерес представляют предпорядки с группой автоморфизмов Aut(V), содержащейся в Äff(Ап).

Определение 1.5. Предпорядок V называется непрерывно аффинным, если группа его непрерывных порядковых автоморфизмов Autc(V) есть подгруппа группы аффинных биекций Äff(Ап), и аффинным — если Aut(P) с Äff(Ап).

Может быть высказано предположение, что при разумных дополнительных условиях, которым должен удовлетворять предпорядок в Ап, возможны либо аффинные предпорядки, либо квазицилиндрические. Это предположение подтверждает следующая теорема [1].

Теорема А. Пусть предпорядок V в Ап, п ^ 2, удовлетворяет условиям:

1) существует окрестность и точки е такая, что

и П Р П Р- = {е},

где Р-_ = {у : у X е};

2) Р содержит конус с внутренними точками и с вершиной е.

Тогда либо предпорядок V непрерывно аффинный, либо V квазицилиндрический, причём если Р — квазицилиндр Я(Е, 1),...^(Е, 1), то любой непрерывный V-автоморфизм имеет вид

f = ^ О dElh О ... О ¿Ет1т, (1.3)

где /о — аффинная биекция. В формуле (1.3) допустимы любые смещения, которые коммутируют друг с другом.

Аналогичная теорема в случае несвязного предпорядка будет доказана в этой статье (теорема 2.1). Таким образом, если предпорядки, отличные от аффинных и квазицилиндрических существуют, то в случае их связности нарушено либо условие 1) теоремы А, либо условие 2).

Определение 1.6. Контингенцией сопЪ(М,а) множества М в точке а называется конус, образованный всевозможными пределами лучей Ь(а,х), исходящих из а и проходящих через х Е М, х = а при х ^ а.

Если а не является предельной точкой множества М, то полагаем

сопЬ(М, а) = {а}.

Очевидно, что контингенция соп1(М,а) является замкнутым множеством и

сопЬ(М, а) = сопЬ(М, а).

Если V — предпорядок в Ап, то {сопЬ(Рх,х) : х Е Ап} задаёт предпорядок в Ап, обозначаемый далее через соп1(Р).

Теорема Б [1,6]. Если V — замкнутый предпорядок, то любой непрерывный V-автоморфизм является соп1(Р)-автоморфизмом.

Пусть

ехЬ(Рх) = У Ь(х,у).

уеРх

Множество ех1(Рх) — выпуклый конус с вершиной х (см. [4, лемма 2]). Предпорядок {ех1(Рх) : х Е Ап} обозначаем через ехЬ(Р). Предложение 1.1. Если V — предпорядок в Ап, п ^ 2, то

сопЪ(Р, е) с ~Р С ехг(Р).

Доказательство см. [1].

Будем говорить, что конус К имеет острую вершину е, если К не содержит целиком никакой прямой. Выпуклый конус К с острой вершиной е называем строго выпуклым.

В пространстве Ап вводим естественную евклидову метрику, которую обозначаем как 1х — у1. Открытый шар с центром х и радиусом г > 0 обозначается через В(х,г).

Предложение 1.2. Если V — связный предпорядок в Ап и соп1(Р,е) имеет острую вершину, то существуют строго выпуклый замкнутый конус К с вершиной е и окрестность и точки е такие, что

1) Р П и С К;

2) сопг(Р,е) \ {е} С гпЪ(К).

Доказательство. Утверждение 2) очевидно. Докажем 1). Пусть К — конус, удовлетворяющий утверждению 2) предложения 1.2. Предположим, что требуемой окрестности и не существует. Для любого номера т можно найти точку

хт Е Р П В(е, 1/т) П (Ап \ К), хт = е.

Из последовательности {хт} можно выбрать подпоследовательность {хтк} такую, что

^ L(e, хтк) У L,

где Ь луч, исходящий из е. Но Ь(е,хтк) С Ап \ К. Поэтому Ь не входит в сопЬ(Р,е), что противоречит самому определению контингенции. Предложение 1.2 доказано.

2. Порядковые автоморфизмы несвязного предпорядка

Наша ближайшая цель — изучить группу непрерывных автоморфизмов несвязного предпорядка. В этом параграфе мы покажем, как несвязный пред-порядок может быть сведён к случаю связного, теория которого изложена в статьях А.Д. Александрова [1] и А.В. Левичева [6].

Далее будем предполагать, что V = {Рх : х е Ап} — несвязный предпорядок. Тогда можно ввести следующее обозначение:

Ях Рх \

Ясно, X еЯх.

Определение 2.1. Предпорядок V = {Рх : х е Ап} называется линейчатым, если существует луч Ь = Ь(е,х0), х0 = е такой, что для любой точки у е Ях имеем Ьу С Рх.

Очевидно, Ь С ехЬ(Р), и если V — линейчатый относительно луча Ь, то предпорядок V — также линейчатый по отношению к этому лучу, где

V = {Рх : X е

Если V — предпорядок линейчатый по отношению к лучу Ь, то будем говорить для краткости об Ь-линейчатом предпорядке V.

Определение 2.2. Предпорядок линейчатый по отношению к лучам Ь(е,х\), ...,Ь(е,Хк), где Хг = е (% = 1,...,к), к ^ п, находящимся в общем положении, называется к-линейчатым.

Предложение 2.1. Если предпорядок V в Ап п-линейчатый, то гпЪ(Р) =

Положим

а(Т) = {а(Рх) : х е

где

°(Рх) = П ЯУ.

хеЯу

Лемма 2.1. а(Р) — предпорядок в Ап. Если V — Ь-линейчатый предпорядок, то а(Р) — Ь-линейчатый связный предпорядок.

Доказательство. Пусть х0 Е а(Р). Тогда для всех у таких, что е Е , имеем х0 Е Qy. Так как V — предпорядок, то РХ0 С Qy или QX0 с Qy. Но в таком случае, если

ж Е а(РХ0) = р| Я,,

то х Е Цг при любом ^ таком, что х0 Е . Но если е Е , то х0 Е . Поэтому х Е Qy при любом у, как только выполняется условие е Е Qy, то есть

ж Е Р ЯУ = а(Р).

Иными словами, показано, что о(РХ0) с и(Р).

Следовательно, для а(Т) выполнены аксиомы Р1, Р2.

Пусть V — ¿-линейчатый предпорядок. Тогда для любой у Е Qx имеем Ьу с Qx. Возьмём г Е а(Р). Для любой х такой, что е Е точка г должна лежать в Qx. Поэтому Ьх с Qx, то есть Ьх с а(Р). Следовательно, предпорядок а(Т) — ¿-линейчатый.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Лемма 2.1 доказана. ■

Лемма 2.2. Если V — п-линейчатый предпорядок в Ап, то соп1(а(Р),е) содержит внутренние точки. Обратно, если Ш(соп1(а(Р),е)) = 0, то V — п-линейчатый предпорядок; если а(Р) — связный предпорядок, то V — линейчатый.

Доказательство. Если V есть ¿¿-линейчатый (г = 1,...,п), то Ьг с а(Р) (г = 1,...,п).

Значит, сопЬ(а(Р),е) Э Ьг (г = 1,...,п). Но тогда гпЪ(соп1(а(Р),е)) = 0, ибо лучи Ь1,...,Ьп находятся в общем положении.

Обратно, если т1(сопЬ(а(Р),е)) = 0, то существуют п лучей Ь1,...,Ьп в общем положении, Ьг с сопЬ(а(Р),е) (г = 1,...,п). Имеем в силу предложения 1.1

Ц с а(Р) = р| ду с П Яу,

У

т. е. Ьг с для любой у такой, что е Е Qy. Пусть Ь — перенос, переводящий у в е. Тогда

(Ьг)г(е) с д^у) = ф

для любой точки Ь(е) Е Q. Отсюда заключаем, что для любой х Е Q

(Ьг)х с Q,

т. е. V — ¿¿-линейчатый (г = 1,...,п).

Лемма 2.2 доказана. ■

Следствие 2.1. Для замкнутого несвязного предпорядка V п-линей-чатость эквивалентна связности предпорядка а(Р) и наличию внутренних точек у его контингенции.

Следующая аксиома, налагаемая на предпорядок V, называется слабой аксиомой Эйнштейна:

Р4Ш. Для любых х,у е Ап, если у е Рх, то Рх П Р" ограничено.

Здесь Р- = {у е Ап : х е Ру}.

Предложение 2.2. Предпорядок, удовлетворяющий слабой аксиоме Эйнштейна, является порядком.

Доказательство. Пусть предпорядок V не является порядком. Тогда существует а = е такая, что Р = Ра, т. е. е — а и а — е. Но если Ь — перенос, переводящий в , то

е — а, Ь(е) = а — Ь(а), Ь(а) — Ь(Ь(а)), ...,е — £ о .... о Ь(а) = ат,...

т-раз

С другой стороны, а — е влечёт Ь(а) — Ь(е) = а — е, Ь(Ь(а)) — Ь(а) — е,..., и наконец,

ат = £ о о £(а) — е. т-раз

Следовательно, {ат} С Р П Р-. Последовательность {ат} неограниченная, поэтому Р П Р- — неограниченное множество. Получили противоречие с аксиомой Р4ад.

Предложение 2.2 доказано. ■

Следующая теорема была известна А.Д. Александрову, но её доказательство впервые было опубликовано в обзоре [7, § 5].

Теорема В. Если предпорядок V = {Рх : х е Ап} удовлетворяет слабой аксиоме Эйнштейна и является либо открытым, либо замкнутым, но с гпЪ( Р) = то любой порядковый автоморфизм является гомеоморфизмом.

Лемма 2.3. Если предпорядок V удовлетворяет слабой аксиоме Эйнштейна, то соЫ(а(Р), е) — строго выпуклый конус.

Доказательство. Предположим, что утверждение леммы не верно. Тогда сопЬ(а(Р), е) содержит прямую А. В таком случае в силу предложения 1.1

А С соп1 (а(Р), е) С а(Р) = р| ^ С П &

X X

т. е. А С Ях, если Ях э е. Пусть Ь — перенос и Ь(х) = е.

Тогда

г(\) с ¿Ш = Щх) = я,

т. е. Я содержит прямую X = ^Х). Возьмём хс Е X и т — перенос такой, что т(е) = хс. Множество = Р- \ {е} содержит прямую (т-1 о т-1)(Х). Поэтому

л' с д п (г о г)(о-) = д п о-ты.

Данное включение противоречит ограниченности интервала Q П Q-т(Х0).

Лемма 2.3 доказана. ■

Пример 2.1. Утверждение, обратное утверждению леммы 2.3, не верно. В самом деле, пусть

Р = {(0, 0)}и{(х,у) Е К2 : 2 + |ж| ^ у, |ж| ^ 1}и{(х,у) Е К2 : 3 ^ у, 1 ^ 1x1}.

Это несвязный порядок в К2. Если £ — перенос такой, что 1((0,2)) = (0,0), тогда

°(Р ) = КР) \{(0, -2)},

сопг(а(Р),е) = {(х,у) Е К2 : ^ ^ у}

— конус с острой вершиной (0,0). Однако слабая аксиома Эйнштейна не выполнена для V, ибо Р содержит прямую {(х, 4) : х Е К}.

Теорема 2.1. Пусть V — несвязный п-линейчатый предпорядок в Ап, п ^ 2, такой, что V удовлетворяет слабой аксиоме Эйнштейна. Тогда V — либо непрерывно аффинный порядок, либо квазицилиндрический. Причём, если Р — квазицилиндр Я(Е1,11),..., Я(ЕР, 1Р), то непрерывный V-автоморфизм / имеет вид

/ = /с о ¿1 о ... о <1Р, (2.1)

где ¡о — аффинная биекция, а ¿г есть смещение . При этом допустимы любые смещения и различные ¿г коммутируют. (Мы допускаем, что некоторые 1г — это лучи Ьг.)

Доказательство. Из лемм 2.2, 2.3 и предложения 1.2 следует, что а(Т) есть предпорядок, удовлетворяющий условиям 1), 2) теоремы А. Поэтому, а(Т) либо непрерывно аффинный предпорядок, либо квазицилиндрический. В первом случае получаем, что V — непрерывно аффинный порядок, ибо каждый V-автоморфизм является а(Т)-автоморфизмом. Во втором случае порядок V может оказаться непрерывно аффинным. Но это ещё требуется установить. Важно, что в случае, когда а(Т) — квазицилиндрический порядок, каждый непрерывный V-автоморфизм / имеет вид

f = /с о о ... о Вк,

где /о — аффинная биекция, а А есть &е¡га;. Причём благодаря условию 2) теоремы А

соп1(а(Р),е) = Ь1 х ... х Ьк х К,

где Ьг — луч с началом е, параллельный вектору шг, а плоскости Ег и лучи Ьг расположены так, что Ег натянута на конус К и все Ь^, кроме Ьг.

Пусть О = Их о ...оБь. Каждое Бг сохраняет лучи {Ьгх : х е Ап} и плоскости {Егх : х е Ап}. Поэтому таким же свойством обладает Б.

Теперь можно воспользоваться рассуждениями А.Д. Александрова, приведёнными в пп.6.3-6.8 статьи [1]. Не меняя даже обозначений и повторяя эти рассуждения, мы придём к следующему заключению. Либо Б аффинно, и, следовательно, { аффинно, а V — непрерывно аффинный порядок, либо Р — квазицилиндр и Б есть суперпозиция аффинного преобразования и смещений:

Б = g о di о ... od.

'Vi

где g — аффинное преобразование, di есть dEili или dEiLi•

Тогда для f верна формула (2.1).

Теорема 2.1 доказана. ■

Следствие 2.2. Если V — несвязный открытый или замкнутый п-линейчатый предпорядок, удовлетворяющий слабой аксиоме Эйнштейна, то V — либо аффинный порядок, либо квазицилиндрический. Если же Р — квазицилиндр Q(Ei, Ii), ...,Q(EV, \V), тогда

f = fo odE1l1 o ... o dEplp ,

где f0 — аффинная биекция. Смещения произвольны и коммутируют.

Действительно, следует из теорем 2.1, В и предложения 2.1.

3. Максимально линейчатый предпорядок

Условие п-линейчатости несвязного предпорядка может быть сформулировано следующим образом. Пусть К = {Кх : х Е Аа} — замкнутый с внутренними точками конический1 предпорядок в Ага.

Определение 3.1. Предпорядок V называется К-линейчатым, если для любой х е Q имеем Кх с Q.

Доказывается так же, как лемма 2.2.

Предложение 3.1. Если V есть К-линейчатый предпорядок, то К с а(Р). Обратно, если а(Р) — связный предпорядок, то V есть cont(а(Р))-линейчатый.

Определение 3.2. Несвязный предпорядок V называется максимально линейчатым, если он является ext(V)-линейчатым.

Отметим, что если понятие ^-линейчатого порядка приложить и к теории связного порядка, то максимально линейчатый связный предпорядок — это просто конический предпорядок, то есть в случае связного предпорядка

1То есть кх — конус.

определение 3.2 сводится к изменению названия. В то же время максимально линейчатый несвязный предпорядок может быть достаточно произвольным.

Нашей ближайшей задачей является вычисление группы автоморфизмов максимально линейчатых предпорядков.

Лемма 3.1. Пусть V = {Рх : х е Ап} — предпорядок в Ап и хс е Ш(Р). Тогда существуют точки и,у е Ь(е,хс) и число г > 0 такие, что Ь(и, V) с Ь(е,хс) П Ш(Р), а круговой телесный конус

У Ь(и,т)

с вершиной и и осью Ь(и, V) целиком лежит в Ш(Р).

Доказательство. В [3, пункт (2.2)] показано, что:

1) существует луч L(u, v) С L(e,х0) П int(Р);

2) если В(х0, е) С int(Р), е > 0, и t — перенос, для которого t(e) = х0, то найдётся номер т0 такой, что u = tmo(е), v = tmo+l(e) и

В(tт(е),те) С int(Р),

В(tm+i(e), (т + 1)е) ПВ(tm(e),me) = 0

при т ^ т0, где t = t о ... о t.

m-раз

Пусть 1х0 — el = s, е = as, 0 < а < 1. Центр шара В(tm(x0), (т + 1)е) отстоит от е на расстоянии (т + 1)s. Проведём через луч L(e,х0) двумерную плоскость Е, на которой введём прямоугольные координаты х, у, причём начало координат в точке е, и ось х совпадает с лучом L(e,х0). Пусть

С(т) = В(tт(е),те) П Е

— окружность на Е с центром (те, 0) и радиусом т£. Обозначим через (х(т), у(т)), у(т) > 0, точку пересечения окружностей С(т) и С(т + 1). Покажем, что

( т)

--—- ^ а = const (3.1)

тз + х(т)

при т ^ т0.

Действительно, поместим в точку (тs, 0) начало полярных координат (г,ф). Тогда С(т) задаётся соотношениями г = т£, у — любое, а С(т + 1) — уравнением

г2 — 2гs cos у + s2 = (т + 1)2£2. Подставляя = т , находим

s2 — £2(2т+1)

cosy =-, sin у = —-.

2 т 2 т

Следовательно,

y(m) me sinp

ms + x(m) ms + me cosp 2ms2 + s2 — е2(2т + 1)

у/4a2 — (2a2 + % — %)2 ^2 — 9a4

=-;-^-т\- ^ -= con s t

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(1 — a2)(2 + %) " 3

при m ^ max(m0,1) = m0 и достаточно малом a, обеспечивающем неотрицательность числа, стоящего под радикалом.

Итак, (3.1) установлено. Это неравенство означает следующее. Если Л = L((0,0), (x(m0) + m0s, y(m0))), то этот луч лежит в плоскости Е «ниже» точек пересечений

С(m) П С(m +1) П {(х, у) Е Е : у> 0}.

Иначе говоря, если Y с Е — угол с вершиной е и граничными лучами Л и полуосью х > 0, то

Y' = to_.^ot (Y) с У В (to_.^ot (xo),me) ПЕ.

mo-раз rn^rno (m-1)-раз

Вращая луч Y' вокруг оси L(e,х0), получим поверхностный круговой конус С с вершиной и такой, что

К = conv(С) с У В(t о .... о t (x0),me) с int(Р). m>mo (т-1)-раЗ

Лемма 3.1 доказана. ■

Предложение 3.2. Если V = {Рх : х е Ап} — нетривиальный предпорядок в Ап такой, что int(Р) = то ext(Р) = Ап, то есть ext(Р) содержится в полупространстве.

Доказательство. Пусть х0 Е int(Р). Тогда существует г > 0 такое, что В(х0, г) с Р. Предположим, что утверждение предложения не верно, то есть ext(Р) = Ап. Возьмём точку х1 центрально симметричную х0 относительно е. В соответствии с определением ext(Р) и в силу предположения ext(Р) = Ап найдётся точка Е Р такая, что

L(e, z) П В(х1, г) = ty.

В таком случае можно взять точку

х Е В(х0, г) П [L(e, z) U L(z, е)].

По лемме 3.1 существует точка x е L(e,x) и круговой телесный конус К с вершиной x и осью Л С L(e,x) такой, что К С int(Р).

Пусть t — перенос, переводящий е в z. Тогда, так как t(e) = z е Р и К с Р,

то

t(K) CPZ СР

и вообще

Кт = t^ot(К) С PZm С Р, (3.2)

т-раз

где

zm = t o . ... °t(e) е Р. т-раз

Из (3.2) следует, что существует номер т0 и строго возрастающая последовательность чисел {гт}™=1, гт > 0, lim гт = таких, что

В, fm) С Кт+то С Р.

Другими словами, Р = Ап, т. е. предпорядок V тривиальный. Это противоречит условию предложения 3.2.

Предложение 3.2 доказано. ■

Если в предложении 3.2 опустить условие int(Р) = 0, то утверждение предложения 3.2 становится ложным.

Лемма 3.2. Пусть V — несвязный предпорядок в Ап, n ^ 2, int(Р) = 0. Тогда

а(Р) С ext(Р), ext(Р) = Ап, следовательно, а(Р) — нетривиальный предпорядок.

Доказательство. В силу предложения 3.2 ext( Р) содержится в полупространстве, то есть д(ext(Р)) = 0.

Пусть v е гnt(Q) и L0 = L(e, v). Обозначим через у* точку из L0y П dQ, где у е d(ext(Р)), которая обладает тем свойством, что L0y* С Q, причём, если z е L0y П Q таково, что L0z С Q, то L0z С L0y*. Такая точка у* для каждой у е д(еxt( Р)) найдётся в силу леммы 3.1. Следовательно, на д(еxt(Р)) определена функция h(y) = \у — у*\.

Пусть П — двумерная плоскость, проходящая через L0, и L U L2 = П П д(еxt(Р)). Ясно, что Li,L2 — лучи с началом е. Обозначим через к С П полуплоскость, ограниченную прямой Х(е, v) такую, что L С к. Здесь Х(а, Ь) = L(a, b) U L(b, а).

(a) Если x0 е к П (Ага \ ext(Р)), то существует точка w, w = е, для которой е е Qw, но xo е Qw.

Покажем это. Пусть

{xi} = Loxo П L, L- = (\(е, ьг) \ Lz) U {е} (г = 0,1),

где v0 = v, vi Е Li \ {е} — произвольная точка.

Предположим, что функция h : Li ^ [0, неограниченная.

Тогда из леммы 3.1 следует, что h ограничена на каждом отрезке ъ =

[ai,ai+i], где le — ail < le - ai+il щ Е Li (г = 1, 2,...), ai = е. Положим

si = sup h(z) ^ 0. ze п

Существует подпоследовательность {sik} строго возрастающая. Но тогда возможно следующее построение. Если si ^ ^ для i = 1,2,...,ki, то положим ai = Ti U ... U тк1; если Si ^ skl+i для г = ki + 1,..., k2, то a2 = rkl+i U ... U тк2 и т. д.

В результате получаем последовательность отрезков {ai}^=i, для которой имеем

sup h(z) < sup h(z) ( г = 1, 2,...) (3.3)

zeui zeai+i

и

lim sup h(z) =+ж>. (3.4)

zeai

Зададим e > 0 столь малое, что e < lx0 — x-\\. Тогда в силу (3.3), (3.4) найдутся номер iо ^ 1 и точки у, уо, yi) у2 такие, что

VEaio, {Уо, yi} С Loy, У2 Е L-yi, 1 yi — У21 > 2|xi — el

[Уъ у2] СQ, 1 Уо — yi1 = lxo — xi1, 1 Уо — У*1 < 3, Уо Е (У, У*), Уо EQ, где (a, b) = [a, b] \ {a, b}, а также

Ну — У*1 — sup h(z)l <-.

zeaiQ 3

Взяв теперь перенос t так, чтобы Ь(уо) = x0, получаем, что точка w = t(e) удовлетворяет утверждению (а), ибо x0 Et(Q) и е Е t(Q).

Предположим теперь, что функция h ограничена на Li числом ho ^ 0. Если h) < lxо — xil, то поступаем следующим образом.

Берём прямую Л С п, параллельную Li, пересекающую Q и отстоящую от Li (вдоль Lo) на расстоянии Л,о. Тогда найдутся точки a,b ЕЛ такие, что

b Е L— (a = b), la — Ц > le — xi l, [a, b] С Q.

Если теперь — перенос, переводящий a в xi, то точка w = ( ) — искомая, так как e Е t(Q), но x0 Е-t(Q).

Наконец, допустим, что h® ^ x — x1|. Ясно, что h ограничена на каждом луче Liy, где у Е Li.

Если найдётся точка у Е Li такая, что h ограничена на Liy числом hо меньшим, чем x — xil, то возвращаемся по существу к ситуации, рассмотренной выше. Поэтому предположим, что это неверно. Без ограничения общности считаем, что

^ = sup h(z). ze Li

Но в таком случае найдутся точки у0,у\, у2, у3, для которых справедливы соотношения:

Уо еЬ1} ко - уо) < з 1хо -ххI, [уьу2} С Ь0уо,

viе (уo, у*), \у1 — у0*\ <ö\xo — x\, \у2 — yi\ = \xo — x\, уз е liy2,

1

3'

\Уз — У2\ > \xi — el [y2, Уз] с Q.

Взяв теперь перенос t так, что t(y\) = x0, получим искомую точку w = t(e), ибо xo /(Q), e е t([y2, уз]) С t(Q).

Итак, утверждение (a) доказано.

(b) Утверждение леммы справедливо.

В самом деле, предположим противное. Тогда существует точка x0 е и(Р), x0 = е и x0 е/ ext(Р). Возьмём точку v е int(Q) и рассмотрим двумерную плоскость П, проходящую через точки v,e,x0.

Положим П П д(ext(Р)) = Li U L2. Без ограничения общности можно считать, что x0 лежит в полуплоскости к С П, ограниченной прямой Х(е, v) и содержащей луч L .

Тогда в силу пункта (a) найдётся точка w = е, для которой x0 е/Qw, но е е Qw. Это означает, в силу определения а(Р), что x0 е/а(Р). Получаем противоречие с исходным предположением x0 е и(Р).

Лемма 3.2 доказана. ■

Теорема 3.1. Пусть V — максимально линейчатый несвязный пред-порядок и int( Р) = 0. Тогда а(Р) = ext(Р) и, следовательно, Aut(V) С Aut(ext(V)). Обратно, если а(Р) = ext(Р), то V — максимально линейчатый предпорядок.

Доказательство. Из предложения 3.1 имеем е xt( Р) С а(Р), а из леммы 3.2 следует, что а(Р) С ext(Р). Поэтому а(Р) = ext(Р).

Обратно, если а(Р) = ext(Р), то поскольку ext(Р) — замкнутый выпуклый конус, то cont(а(Р),е) = еxt( Р). В силу предложения 3.1 предпорядок V есть е xt (V)-линейчатый.

Теорема 3.1 доказана. ■

Предложение 3.3. Если V — несвязный замкнутый предпорядок с гnt( Р) = 0 и Р С cont(а(Р), е), то V — максимально линейчатый.

Доказательство. Имеем:

Р С cont(а(Р), е) влечет ext(Р) С cont(а(Р), е) С а(Р) в силу предложения 1.1.

По лемме 3.2 а(Р) С ext(Р). Для замкнутого предпорядка V имеем и(Р) = и(Р). Поэтому из предыдущих заключений выводим и(Р) = ext(Р). По теореме 3.1 V = Р — максимально линейчатый предпорядок.

Предложение 3.3 доказано. ■

Теперь нам нужна сильная аксиома Эйнштейна.

P4S. Внешний конус ext(Р) — строго выпуклый.

Предложение 3.4. Если максимально линейчатый несвязный предпорядок V удовлетворяет слабой аксиоме Эйнштейна и int( Р) = 0, то справедлива аксиома P4 .

Доказательство. Из теоремы 3.1 следует а(Р) = ext(Р). Но тогда cont(а(Р),е) = ext( Р). По лемме 2.3 конус cont(а(Р),е) — строго выпуклый. Следовательно, конус ext(Р) также строго выпуклый.

Предложение 3.4 доказано. ■

4. Однородные несвязные предпорядки и их классификация

Пусть V = [Рх : x е Ап}, Рх = {x} U Qx — несвязный предпорядок в Ап, n ^ 2.

Определение 4.1. Несвязный предпорядок V называется однородным, если выполнена следующая аксиома.

P5. (Аксиома однородности.) Стабилизатор Aut(V)е точки е действует тран-зитивно на QQ.

Предложение 4.1. Любой однородный несвязный предпорядок V — либо открытый, либо замкнутый.

Доказательство. Пусть существует точка x0 е dQ nQ и x е dQ — произвольная точка. Тогда существует g е Aut(V)е такой, что д(Р) = Р и g(x0) = x. Так как д(е) = е, и д — биекция, то g(Q) = Q и поэтому x = g(x0) е g(Q) = Q. Итак, если существует точка x0 е dQ П Q, то dQ С Q, т. е. предпорядок V — замкнутый. Если же dQ П Q = 0, то Q — открытое множество. Значит предпорядок V открытый.

Предложение 4.1 доказано. ■

Теорема 4.1. Пусть V — несвязный однородный нетривиальный порядок, удовлетворяющий слабой аксиоме Эйнштейна. Тогда:

1) int(Q) = 0, т. е. предпорядок V — либо открытый, либо замкнутый с внутренними точками;

2) каждый V-автоморфизм является гомеоморфизмом.

Доказательство. Предположим, что утверждение 1) неверно, т. е. гnt(Q) = 0. Тогда дQ = Q. Следовательно, группа Aut(V)е действует транзитивно на Q. Возьмём а е Q. Такая точка существует, ибо порядок V — нетривиальный. Если t — перенос, переводящий е в а, то b = t(a) е Q.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Найдётся V-автоморфизм g е Aut(V)е, для которого g(b) = а. Но а или g(b) ^ Ъ, поэтому в силу монотонности g имеем g(g(b)) ^ g(b) ^ Ъ, и вообще,

gm+l(b) = g(_£(b)_) < g(...g(b)...) = gm(b) ± b. (т+1)-раз т-раз

Последовательность {gm(b)}m=1 бесконечна, ибо с самого начала а = Ь, и поэтому в силу биективности V-автоморфизма g для каждого т gm(b) = gm+1(b).

Далее, для каждого т имеем gm(b) е Р П Р-. Но множество Р П Р- ограничено, ибо порядок V удовлетворяет слабой аксиоме Эйнштейна. Отсюда последовательность {gm(b)} имеет предельную точку. Пусть > 0 столь малое число, что

В(е,е) ПQ = 0, (4.1)

а точки gm(b), gk(b) таковы, что gm(b) ^ gk(b) и

\gm(b) — gk(b)\ <e.

Если t — перенос, переводящий gm(b) в e, то

Р = Т(Рат(Ь)) э t(gk(b)).

Значит t(gk(b)) е В(е, e) ПQ. Это противоречит (4.1).

Итак, утверждение 1) теоремы справедливо. Утверждение 2) вытекает немедленно благодаря теореме В.

Теорема 4.1 доказана. ■

Следствие 4.1. Если V — несвязный нетривиальный однородный замкнутый порядок, удовлетворяющий аксиоме P4W, то Q = int(Q).

Действительно, г nt (Q) = 0 в силу теоремы 4.1. Если x0 е дQ, и существует такое > 0, что

В(x0, е) П int(Q) = 0,

то в силу однородности подобным свойством обладают все точки границы дQ. Но любая точка x1 е n ( Q) \ n ( Q) является граничной. В то же время для любого > 0 имеем В( x1, ) П n ( Q) = 0. Противоречие. ■

Теорема 4.2. Пусть V — несвязный однородный нетривиальный порядок в Ап, n ^ 2, удовлетворяющий слабой аксиоме Эйнштейна и являющийся n-линейчатым. Тогда:

1) порядок V — аффинный, а V — максимально линейчатый аффинный;

2) справедлива сильная аксиома Эйнштейна, причём

еxt(Р) = cont(а(Р), е)

- есть строго выпуклый конус, допускающий аффинную группу G преобразований, действующую транзитивно на n ( x ( Р));

3) множество Q выпуклое и выделяется из конуса ext(Р) гиперплоскостями, отсекающими от ext( Р) конечный объём. При этом группа Aut(V)е является подгруппой группы G.

Таким образом, возможна классификация однородных n-линейчатых несвязных порядков в Ап, n ^ 2, удовлетворяющих аксиоме P4W. Она сводится к классификации однородных строго выпуклых конусов и вычислению группы G. Это сделано в работах Э.Б. Винберга [8,9]. Тогда dР \ {е} есть орбита группы Aut(V)е С G.

Доказательство. (а) Согласно теореме 4.1 Aut(V) = Autc(P). Поэтому в силу теоремы 2.1 порядок V — либо аффинный, либо квазицилиндрический. На основании теоремы 4.1 без ограничения общности можно считать, что V — замкнутый порядок. Тогда по теореме Б каждый V-автоморфизм является cont (<г( Р ))-автоморфизмом.

Следовательно, если f е Aut(V)е, то

f(cont(а(Р), е)) = cont(а(Р), е). (4.2)

Но благодаря лемме 3.2 и теореме 4.1

а(Р) С ext(Р),

поэтому

cont(а(Р), е) С ext(Р).

Предположим, что cont(а(Р),е) не совпадает с ext( Р). Тогда существует точка

x0 е int (ext (Р)) \cont (а(Р), е).

Луч L(e,x0) пересекает dQ в соответствии с определением внешнего конуса. Аналогично, если L(e,x\), x\ = x0, - луч контингенции cont(о(Р),е), то он также пересекает dQ, если x\ е int (cont (а(Р), е))). Пусть

Уо е L(e,xo) П dQ, ух е L(e,xx) ndQ.

В силу однородности порядка V существует f е Aut(V)е такой, что f(yi) = у0. Поэтому, взяв ух е cont(а(Р), е), мы получим, что f(yi) (/cont(а(Р), е). Это противоречит (4.2). Итак, доказано

cont(а(Р), е) = ext(Р). (4.3)

Из (4.3) и предложения 3.1 следует, что V — максимально линейчатый пред-порядок.

По лемме 2.3 соП(а(Р),е) имеет острую вершину. Поэтому (4.3) означает, что для V выполнена сильная аксиома Эйнштейна.

(б) Покажем теперь, что V не может быть квазицилиндрическим порядком. Если Р — квазицилиндр, то Р — квазицилиндр. Поэтому далее будем считать, что Р — замкнутый квазицилиндр и приведём это предположение к противоречию.

Пусть Р — квазицилиндр ((Ех, \х), ...,((ЕР, \р).

Если х0 е д(, а Иг — прямая, проходящая через е и параллельная вектору \г, то множество ИгХ0 П д(( в качестве замкнутых связных компонент может иметь только точки, отрезки, не вырождающиеся в точки, и лучи. Это непосредственное следствие того, что Р = ((Ег, \г) и сильной аксиомы Эйнштейна.

Последнее в данном случае означает, что Р не может содержать прямую ИгХ0. Рассмотрим множество ИгХ0 П д(( (г = 1, ...,р).

Типом точки х0 назовём тройку чисел (т,к, в), каждое из которых является целым неотрицательным числом, и т — это число замкнутых связных компонент семейства множеств ИгХ0 П д(( (г = 1,...,р), содержащих точку х0 и представляющих собой точку, — число замкнутых связных компонент, представляющих собой отрезок, и, наконец, — число замкнутых связных компонент, совпадающих с лучом.

Поскольку группа АЫ (V )е состоит из гомеоморфизмов, то каждый V-автоморфизм $ е АЫ(V)е точку х0 е д(( с типом (т,к, в) переводит в точку /(х0), имеющую тот же самый тип (т,к, в). Действительно, раз Р — квазицилиндр, то

f = ¡0 О ^ О ... О (1ер1р ,

где /о — аффинная биекция. Каждое смещение с1е^ сохраняет каждое из семейств прямых : х е Ап} (] = 1,...,р). Кроме того,

[Я(Е\г )] = ((Ег, \г), (г=1,..., р),

и раз Р = ((Ег, \г), то

<1Еги[(] = ( (г = 1,...,р).

Поэтому

( = Ж) = (к О ^ О ... О ¿Ерхр)(() = Ш). (4.4)

Но аффинный образ квазицилиндра — это квазицилиндр. Отсюда с учётом (4.4) получаем

Ш(Ег) \г )] = (Е, \3),

поскольку Р может быть только одним из квазицилиндров ((Ех, \х),..., ((Ер, \р)

(р ^ п).

Таким образом, ¡0 отображает семейство прямых {ИгХ : х е Аа} на семейство : х е Аа}. Поэтому тип граничной точки инвариантен при V-автоморфизме / е АЫ(V)е.

Покажем, что если Р есть квазицилиндр Q(E1, l^,..., Q(EP, lp), то существуют граничные точки с различными типами.

Если р = 1, то есть Р может быть квазицилиндром только в единственном представлении Q(E1, li), это утверждение очевидно, ибо в данном случае возможны только три типа (1,0,0), (0,1,0) и (0,0,1). Тип (1,k, s) легко получить в случае любого значения числа р. Для этого нужно взять точку z е int(Р) и провести прямую Niz. Тогда ближайшая к z точка z' Е Niz П dQ реализует тип (1,к, s). Тип (0,к, s) в случае р = 1 существует благодаря непосредственному определению квазицилиндра.

Предположим, что тип (0,к, s) существует у точек х е dQ, если р ^ t. Докажем, что тип (0,к, s) реализуется, если р = t + 1. Для этого назовём точку х0 е dQ особой, если её тип (0, к, s) и она является концом отрезка или началом луча, которые представляют собой те самые замкнутые компоненты связности, с помощью которых определяется тип точки. В случае р = 1, как легко видеть, особые точки существуют.

Предполагаем, что они существуют при р ^ t. Докажем, что они существуют при p = t + 1.

Квазицилиндр Р = Q(EP, lp) имеет вид (см. определение 1.2)

U М3 и (Р ПЕ®),

где Mj — цилиндры, образованные открытыми отрезками, равными и параллельными (как векторы) вектору lp, с концами на гиперплоскостях Ер\Ер+1\ Следовательно, существует точка х0 Е

dQ П Ер\ Здесь

мы учитываем, что

согласно сильной аксиоме Эйнштейна прямая NpX0 не содержится целиком в Q, а Q замкнуто.

Множество Р П Ер^ есть квазицилиндр вида Q(E1, l1), ...,Q(EP-1, lp-1), раз таковым является Р. Но тогда по индукционному предположению существуют особые точки

д(Р П Ер^). Покажем,

что — особая точка для Р. Действительно, проведём прямую Npz. Если сколь угодно близко к точке z на прямой Npz есть внутренняя точка и Е int(Q), то в силу определения квазицилиндра Q(EP, lp) существует цилиндр С С int(Q), и Е С с образуюшими, параллельными lp, одно основание S которого принадлежит плоскости Ер \ Но тогда z

— внутренняя точка (в топологии Ер"1) основания S. Это означает, что z не

(i) (i)

является особой точкой для квазицилиндра Р ПЕрл, ибо S С Р ПЕр.

Итак, на Npz нет сколь угодно близко к z точек из int(Q), т. е. z — особая точка. Тем самым доказано существование при p = t + 1 особых точек, а значит и граничных точек типа (0,к, s). Выше было показано существование точек с типом (1, , ). Существование граничных точек с различным типом противоречит однородности порядка V. Значит, Р не может быть квазицилиндром.

(в) Как доказано только что, Aut (V) С Aff(An). Если z е int (ext (Р)), то L(e, z) П Q = 0. Поэтому Aut(V)е действует транзитивно на лучах

[L(e, z) : z Е int(ext( Р))}.

Если к группе Aut(V)е добавить подобия, то получим группу G аффинных преобразований, сохраняющих семейство {ext(Рх) : x е An} и действующих транзитивно на n ( x ( Р)).

Тем самым окончательно доказано утверждение 2).

(г) Рассмотрим conv(Q). Возьмём точку x0 е d(conv(Q)) П dQ, и опорную гиперплоскость ТХ0 к conv(Q) в точке x0. Если x е dQ — произвольная точка, то существует f е Aut(V)е такой, что f(x0) = x. Так как f аффинно, то

f(conv (Q) = conv (Q),

и f(TXQ) — опорная к conv(Q) гиперплоскость, содержащая точку x. Следовательно, x е d(conv(Q)). Таким образом, в силу произвольности точки x е dQ мы убеждаемся в равенстве

( n Q) = d Q,

т. е. d Q — выпуклая гиперповерхность, а Q — выпуклое тело. Остальные утверждения пункта 3) теоремы очевидны. Теорема 4.2 доказана. ■

5. Физическая интерпретация линейчатости

На первый взгляд, условие линейчатости порядка кажется искусственным и не имеющим физического смысла. Но в действительности под линейчатостью скрывается вполне определённый взгляд на природу причинности.

Если х — причина события у е д((Х, то в случае несвязного порядка V между х и может не существовать промежуточных событий, находящихся в причинно-следственной связи с х, у. Другими словами, воздействие от х передаётся скачком у. Однако для линейчатого порядка V найдётся луч Ьу с началом у, целиком лежащий в (Х. На этом луче лишь счётное число событий {хп}с^'=1 образуют причинно связанную цепочку, начинающуюся с у = хх. Естественно, что все они должны лежать в ( Х.

Почему же остальные точки луча Ьу должны лежать в (Х, как это предполагает условие линейчатости? Ответ очень простой: причина х — это всего лишь толчок, запускающий непрерывный процесс Ьу с началом в точке у. Для непрерывного процесса нет необходимости требовать, чтобы события, его образующие, составляли причинную кривую, любые два сколь угодно близкие события а,Ь которой должны находиться в причинном отношении а < Ъ (или Ь X а).

Поясним сказанное на примере. Если х — взрыв пороха в патроне, находящегося в стволе ружья, а — начало движения пули, вытолкнутой из ствола пороховыми газами, то пуля летит по мировой линии Ьу, и совсем нелепо считать, что эти газы, давно рассеявшиеся, продолжают толкать пулю в далёком от у состоянии а = у, которое она занимает на линии Ьу.

Остаётся понять, почему непрерывный процесс Ьу должен быть прямолинейным лучом? Ответ также незатейливый. Процесс Ьу — это мировая линия

материальной точки (тела), движущейся по инерции. Именно движению по инерции, т. е. состоянию прямолинейного и равномерного движения материальной точки в пространстве или состоянию покоя, отвечают прямолинейные мировые линии в пространстве-времени М. Закон инерции, т. е. первый закон Ньютона, и составляет содержание условия линейчатости порядка V. Другими словами, предполагая выполнение закона инерции и дополняя его принципом причинности в определённой форме, о которой было сказано выше, мы должны требовать выполнение условия линейчатости порядка.

6. Заключение

Автор уверен, что теоремы 2.1 и 4.2 справедливы и без предположения о линейности порядка. Но это ему не удалось доказать с 1980 по 1987 год. Позже такие попытки не предпринимались.

Литература

1. Александров А.Д. Отображения упорядоченных пространств // Труды МИАН. 1972. Т. 128. С. 3-21.

2. Гуц А.К. К основаниям геометрии пространства-времени // Доклады АН СССР. 1980. Т. 253, № 2. С. 268-271.

3. Гуц А.К. Изотонные отображения несвязно упорядоченного евклидова пространства // Сиб. мат. ж. 1980. Т. 21, № 3. С. 80-88.

4. Гуц А.К. Несвязный порядок в аффинном пространстве и его автоморфизмы // Учёный совет мат. фак. ОмГУ. Деп. в ВИНИТИ 02.12.92, № 3427-В92. 32 с.

5. Гуц А.К. Хроногеометрия: аксиоматическая теория относительности / Изд. 2, испр. и доп. М. : УРСС, 2018. 352 с.

6. Левичев А.В. Связность пересечений и выпуклая оболочка // Кандидат. диссертация. Новосибирск, Институт математики. 1979.

7. Гуц А.К. Аксиоматическая теория относительности // УМН. 1982. Т. 37, № 2. С. 39-79.

8. Винберг Э.Б. Теория однородных выпуклых конусов // Труды ММО. 1963. Т. 12. С. 303-358.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9. Винберг Э.Б. Строение группы автоморфизмов однородных конусов // Труды ММО. 1965. Т. 13. С. 56-83.

NON-CONNECTED ORDER IN AFFINE SPACE AND ITS AUTOMORPHISMS

A.K. Guts

Dr.Sc. (Phys.-Math.), Professor, e-mail: guts@omsu.ru Dostoevsky Omsk State University

Abstract. In the works of A.D. Aleksandrov connected preorder in an affine space was studied and its automorphisms were calculated. In this article we explore a non-connected preorder (partial order). Order automorphisms are calculated and the classification of homogeneous non-connected preorders are given. Non-connected order allows one to construct axiomatics of a special theories of relativity based on the concept of causality, not applicable to the phenomena of the microworld.

Keywords: affine space, disconnected order, ordinal automorphisms, axioms, special theory of relativity.

References

1. Aleksandrov A.D. Otobrazheniya uporyadochennykh prostranstv. Trudy MIAN, 1972, vol. 128, pp. 3-21. (in Russian)

2. Guts A.K. K osnovaniyam geometrii prostranstva-vremeni. Doklady AN SSSR, 1980, vol. 253, no. 2, pp. 268-271. (in Russian)

3. Guts A.K. Izotonnye otobrazheniya nesvyazno uporyadochennogo evklidova pros-transtva. Sib. mat. zh., 1980, vol. 21, no. 3, pp. 80-88. (in Russian)

4. Guts A.K. Nesvyaznyi poryadok v affinnom prostranstve i ego avtomorfizmy. Uchenyi sovet mat. fak. OmGU, Dep. v VINITI 02.12.92, no. 3427-B92, 32 p. (in Russian)

5. Guts A.K Khronogeometriya: Aksiomaticheskaya teoriya otnositel'nosti. Izd. 2, ispr. i dop., Moscow, URCC, 2018, 352 p. (in Russian)

6. Levichev A.V. Svyaznost' peresechenii i vypuklaya obolochka. Kandidat. dissertatsiya, Novosibirsk, Institut matematiki, 1979. (in Russian)

7. Guts A.K. Aksiomaticheskaya teoriya otnositel'nosti. UMN, 1982, vol. 37, no. 2, pp. 39-79. (in Russian)

8. Vinberg E.B. Teoriya odnorodnykh vypuklykh konusov. Trudy MMO, 1963, vol. 12, pp. 303-358. (in Russian)

9. Vinberg E.B. Stroenie gruppy avtomorfizmov odnorodnykh konusov. Trudy MMO, 1965, vol. 13, pp. 56-83. (in Russian)

Дата поступления в редакцию: 01.12.2021

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.