Burnside-ongelma on joukko ryhmäteorian ongelmia, jotka liittyvät kysymykseen mahdollisuudesta määrittää ryhmän äärellisyys pelkästään sen elementtien ominaisuuksien perusteella: pitäisikö äärellisesti generoidun ryhmän , jossa jokaisella elementillä on äärellinen järjestys, välttämättä olla äärellinen.
Burnside laati vuonna 1902 . Sitä pidetään yhtenä ryhmäteorian keskeisistä ongelmista.
Kun tiettyjä ehtoja lisätään, saadaan rajoitettu Burnside-ongelma, heikennetty Burnside-ongelma.
Alkutyöt suuntautuivat ongelman positiiviseen ratkaisuun, koska kaikki tunnetut erikoistapaukset antoivat myönteisen vastauksen. Esimerkiksi, jos ryhmä on muodostettu elementeillä ja sen jokaisen elementin järjestys on 4:n jakaja, se on äärellinen. Lisäksi vuonna 1959 Kostrikin (jos kyseessä on yksinkertainen eksponentti ) [1] ja 1980-luvulla Zelmanov (kun kyseessä on ensisijainen eksponentti) osoittivat, että äärellisistä ryhmistä, joilla on tietty määrä generaattoreita ja eksponenteja, on olemassa suurin . Äärillisten yksinkertaisten ryhmien luokittelu ja Kostrikin-Zelmanovin tulokset viittaavat siihen, että kaikista äärellisistä ryhmistä on suurin äärellinen ryhmä tietyllä generaattoreiden määrällä ja tietyllä eksponentilla.
Yleinen vastaus Burnside-ongelmaan osoittautui kuitenkin kielteiseksi. Vuonna 1964 Golod ja Shafarevich rakensivat äärettömän Burnside-tyyppisen ryhmän olettamatta, että jokaisella elementillä on tasaisesti rajattu järjestys. Vuonna 1968 Novikov ja Adyan ehdottivat negatiivista ratkaisua ongelmaan rajatulla eksponentilla kaikille parittomille eksponenteille, jotka ovat suurempia kuin 4381 [2] [3] [4] . Vuonna 1975 Adian paransi menetelmää ja antoi ongelmaan negatiivisen ratkaisun rajatulla eksponentilla kaikille parittomille eksponenteille, jotka ovat suurempia kuin 665 [5] . Vuonna 1982 Olshansky löysi useita vastaesimerkkejä (erityisesti Tarskin hirviö ) riittävän suurille parittomille eksponenteille (suurempi kuin ) ja esitti geometrisiin ideoihin perustuvan todisteen.
Parillisen eksponentin tapaus osoittautui monimutkaisemmaksi. Vuonna 1992 Ivanov ilmoitti negatiivisesta ratkaisusta riittävän suurille parillisille eksponenteille, jotka jaetaan 2:n suurilla potenssilla (yksityiskohtainen todiste julkaistiin vuonna 1994 ja kesti noin 300 sivua). Myöhemmin yhteisessä työssä Olshansky ja Ivanov antoivat negatiivisen ratkaisun Burnside-ongelman analogille hyperbolisten ryhmien tapauksessa, mikäli eksponentti on riittävän suuri.
Rajoittamaton Burnside-ongelma . Äärillisesti luodussa ryhmässä kaikilla elementeillä on äärellinen järjestys. On kuitenkin mahdollista, että näitä tilauksia ei ole kokonaisuudessaan rajoitettu. Seuraako tästä, että ryhmässä on äärellinen määrä elementtejä?
Rajoitettu Burnside-ongelma . Äärillisesti luodussa ryhmässä kaikkien elementtien järjestys ei ylitä tiettyä määrää. Onko totta, että tämä on rajallisen järjestyksen ryhmä?