Abstract (deu)
Die Frage, ob alle hyperbolischen Gruppen residuell endlich sind, ist offen, seit-
dem sie von Mikael Gromov in 1987 in [14] gestellt wurde, obwohl ihr schon
viel Aufmerksamkeit gewidmet wurde. Vertraut man Daniel Wise’s Expertise in
[50], erwarten die meisten Forscherinnen und Forscher dieses Fachgebietes eine
negative Antwort. Darum ist die Suche nach einem Gegenbeispiel im Gange.
Ein Kandidat für eine nicht residuell endliche, aber hyperbolische Gruppe ist
die Heineken-Gruppe.
Um sie zu erforschen müssen wir zuerst die beiden fundamentalen Eigenschaften
der Hyperbolie und der residuellen Endlichkeit verstehen und equivalente Def-
initionen und Beispiele untersuchen. Außerdem ist die Hopf-Eigenschaft von
Gruppen eng mit residueller Endlichkeit verbunden, da jede endlich erzeugte,
residuell endliche Gruppe Hopf ist.
Hilfsmittel um festzustellen, ob eine endlich erzeugte Gruppe residuell endlich
ist, werden benötigt: Das erste sind die Tietze-Transformationen, deren Nutzen
anhand von einigen Beispielen illustriert wird. Darauf folgt das klassische Re-
sultat von Malcev, das bestätigt, dass alle endlich erzeugten, linearen Gruppen
residuell endlich sind. Als drittes Hilfsmittel dient die Bass-Serre-Theorie, in der
es um Gruppen geht, die auf Bäume wirken. Wir erarbeiten ihr fundamentales
Resultat, den Struktursatz.
Das dritte Kapitel widmet sich anhand von wohlbekannten Beispielen den An-
wendungen und dem Nutzen dieser Hilfsmittel. Unterschiedliche Argumente,
die beweisen, dass freie Gruppen residuell endlich sind, werden vorgestellt. Die
Familie der Baumslag-Solitar-Gruppen BS(m, n) für das Paar von ganzen Zahlen
(m, n) wird untersucht. Nicht nur alle Bedingungen an m und n, die BS(m, n)
zu einer (nicht) residuell endlichen und/oder (nicht) Hopfschen Gruppe machen,
werden ausgearbeitet, sondern auch das Isomorphismus-Problem wird gelöst.
Abschließend werden Gruppen wie die berühmte Higman-Gruppe vorgestellt, die
aufgrund des Fehlens von endlichen Quotienten nicht residuell endlich sind.
Damit ist die Basis geschaffen, um den Fokus auf die Heineken-Gruppe zu legen.
Um zu zeigen, dass sie ein valider Kandidat ist, müssen wir uns versichern,
dass sie nicht endlich (und damit trivialerweise residuell endlich) und hyper-
bolisch ist. Dafür ist das Konzept von automatischen Gruppen essentiell. Der
Algorithmus, um eine shortlex-automatische Gruppe zu finden, wird erklärt.
Nach dem Versuch mit den entwickelten Hilfsmitteln zu prüfen, ob die Heineken-
Gruppe residuell endlich ist, versuchen wir einen ersten Schritt in Richtung einer
Antwort zu machen, indem wir uns auf die Suche nach endlichen Quotienten
fokussieren. Auch hier ist computerunterstützte Gruppentheorie von Bedeutung:
Nebenklassen-Numerierung und die Niedrige-Index-Methode werden erklärt und
weitere Forschungsansätze vorgeschlagen.