分类: Algebraic dynamics

  • Baragar-Bourgain-Gamburd-Sarnak 猜想:Markov triples 的模 p 连通性

    旧博客原文

    原题:Baragar-Bourgain-Gamburd-Sarnak conjecture

    M is the markov triple (x,y,z):

    x^2+y^2+z^2=xyz and (x,y,x)\in \mathbb Z^3  \ \ \ \  (*).

    It is easy to see:

    R_1: (x,y,z)\to (3yz-x,y,z).

    map markov triple to markov triple.

    This is also true for R_2,R_3. and the transform R_1,R_2,R_3 and permutation a classical result of markov claim that all solution of  (*) could be generated from (1,1,1). I get a similar result for a similar algebraic equation 1 half years ago when consider a Q version of problem about 1-form given by Xu Bin.

    Now  we know the graph with root (1,1,1) and with node generate by transform R_1\cup R_2 \cup R_3 \cup S_3 is connected.

    The B-B-G-S conjecture is is the connected property still true for prime p surfficed  large?


    补充说明

    以下是新整理的中文说明;上方旧博客原文保持不变。

    Markov triples 是方程

    $$x^2+y^2+z^2=3xyz$$

    的正整数解。经典 Markov 定理说,从根解 $(1,1,1)$ 出发,反复使用 Vieta involution

    $$(x,y,z)\mapsto (x,y,3xy-z)$$

    以及坐标置换,可以生成所有正整数解。

    Baragar-Bourgain-Gamburd-Sarnak 猜想:Markov triples 的模 p 连通性
    Markov triples 的 Vieta involution 生成解图;模 p 后的问题变成有限域曲面上的连通性问题。

    1. 解图

    把每个解看作图的一个顶点,若两个解由一次 Vieta involution 或置换相连,就连一条边。整数正解形成一棵以 $(1,1,1)$ 为根的巨大图。

    2. 模 p 的问题

    把方程放到有限域 $\mathbb F_p$ 上,得到有限集合

    $$X_p=\{(x,y,z)\in\mathbb F_p^3:x^2+y^2+z^2=3xyz\}.$$

    同样的 involution 仍然作用在 $X_p$ 上。Baragar-Bourgain-Gamburd-Sarnak 方向的问题是:当 $p$ 足够大时,这个作用图是否在主要部分上连通,甚至是否具有 expansion 性质?

    3. 为什么这不是普通图论

    图的边来自代数自同构,因此顶点集合有强烈的代数几何结构。连通性问题本质上是在问:这些简单变换能否在有限域曲面上产生足够大的轨道。

    4. 可能工具

    这类问题常混合使用代数几何、有限群展开、谱间隙和 sum-product 现象。若能证明没有大的不变子集,就能排除图分裂成多个大块的可能。