Home

Automorphismus

Automorphismus bezeichnet in der Mathematik eine bijektive Abbildung einer Struktur auf sich selbst, die alle zugrunde liegenden Operationen oder Beziehungen erhält. Dadurch werden die in der Struktur geltenden Gesetze unverändert abgebildet.

In Gruppen G ist ein Automorphismus eine bijektive Homomorphismus φ: G → G. Die Menge Aut(G) aller Automorphismen

Beispiele: Für die zyklische Gruppe C_n entsprechen die Automorphismen der Abbildung, den Erzeuger auf andere Erzeuger

Automorphismen von Feldern: Für das endliche Feld F_q mit q = p^n entspricht Aut(F_q) der Gruppe Z/nZ,

Automorphismen von Graphen: Die Automorphismengruppe eines Graphen besteht aus Permutationen der Knoten, die Nachbarschaften und Kantenzugehörigkeiten

Weitere Strukturen, für die Automorphismen definiert werden, umfassen Ringe, Vektorräume, Algebren und Objekte in der Kategorientheorie;

bildet
unter
Verkettung
eine
Gruppe.
Innere
Automorphismen
Inn(G)
ergeben
sich
durch
Konjugation:
φ_g(h)
=
g
h
g^{-1}
für
festes
g
in
G.
Inn(G)
ist
eine
Normaluntergruppe
von
Aut(G).
Das
Quotienten-Gruppe
Out(G)
=
Aut(G)
/
Inn(G)
misst
äußere
Automorphismen,
die
nicht
durch
Konjugation
entstehen.
abzubilden;
Aut(C_n)
ist
daher
isomorph
zu
(Z/nZ)×,
der
Gruppe
der
Einheiten
modulo
n.
Bei
der
symmetrischen
Gruppe
S_n
gilt
Aut(S_n)
≅
S_n
für
n
≠
6;
beim
n
=
6
existiert
zusätzlich
ein
äußerer
Automorphismus,
sodass
Aut(S_6)
größer
ist.
erzeugt
durch
den
Frobenius-Abbildungsoperator
x
↦
x^p.
Allgemeine
Feldautomorphismen
hängen
von
der
Struktur
des
Feldes
ab
und
können
komplexer
sein.
erhalten.
Beispiel:
Der
vollständige
Graph
K_n
besitzt
Aut(K_n)
≅
S_n.
hier
entspricht
ein
Automorphismus
einem
Isomorphismus
vom
Objekt
auf
sich
selbst.