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Kongruenzen einiger spezieller vollstiindig einfacher Halbgruppen Von MARIO PETRICH, University Park, Pennsylvania (Eingegangen am 18. 5. 1965) Kongruenzen allgemeiner vollstandig 0-einfacher Halbgruppen wurden vonmehrerenverfassern charakterisiert, wie z. B. von GLUSKIN [5], MUNN [8], PRESTON [ 121, TAMURA [14]. HOEHNKE [3] hat die Kongruenzen Brandtscher Gruppoide und PRESTON [ 1 I] die Kongruenzen Brandtscher Halbgruppen beschrieben. Wir betrachten Kongruenzen vollstandig 0-einfacher Halb- gruppen H, die eine gewisse Bedingung fur idempotente Elemente erfiillen ; genau gesprochen, H ist als 0-direktes Produkt ExoG darstellbar, wo E = &O(T; I, A; P), I' die einelementige Gruppe und G eine Gruppe ist. Die Klasse dieser Halbgruppen umfaBt die Klasse der Brandtschen Halb- gruppen. Nun betrachten wir auch direkte Produkte Ex G, wo E ein recht- winkliges Band und G eine Gruppe ist. Solche Halbgruppen sind genau die vollstandig einfachen Halbgruppen (ohne Null), deren Idempotente eine Teilhalbgruppe bilden. Insbesondere zeigen wir, daB sich die Kongruenzen von E y oG mittels der Kontraktionen der Matrix von E und der normalen Untergruppen von G in einfacher Weise beschreiben lassen. Im Falle EX G werden die Kon- gruenzen mittels Aquivalenzen von L und R (E = L x R, wo L und R eine Links- bzw. Rechtsnullhalbgruppe bilden) und der normalen Untergruppen von G gleichfalls in einfacher Weise gegeben. Unsere Ergebnisse stehen in gewisser Beziehung mit den oben erwahnten Charakterisierungen von Kon- gruenzen allgemeiner vollstandig 0-einfacher Halbgruppen ixnd stimmen mit gewissen, oben erwahnten, Beschreibungen von Kongruenzen Brandtscher Gruppoide oder Halbgruppen iiberein. Wir gebrauchen in dieser Abhandlung die Terminologie und Symbolik von CLIFFORD und PRESTON [2]. Das Nullelement irgendeiner Halbgruppe wird stets init 0 bezeichnet, was keine Verwirrung stiften wird. Das direkte Produkt (mit HI x H2 bezeichnet) zweier Halbgruppen Hi und H, wird als mengentheoretisches Produkt H, x H, mit koordinatenweiser Multiplikation definiert. Das 0-direkte Produkt ([9], vgl. [4]) von Halbgruppen HI und H2

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Page 1: Kongruenzen einiger spezieller vollständig einfacher Halbgruppen

Kongruenzen einiger spezieller vollstiindig einfacher Halbgruppen

Von MARIO PETRICH, University Park, Pennsylvania

(Eingegangen am 18. 5. 1965)

Kongruenzen allgemeiner vollstandig 0-einfacher Halbgruppen wurden vonmehrerenverfassern charakterisiert, wie z. B. von GLUSKIN [5], MUNN [8], PRESTON [ 121, TAMURA [14]. HOEHNKE [3] hat die Kongruenzen Brandtscher Gruppoide und PRESTON [ 1 I] die Kongruenzen Brandtscher Halbgruppen beschrieben. Wir betrachten Kongruenzen vollstandig 0-einfacher Halb- gruppen H , die eine gewisse Bedingung fur idempotente Elemente erfiillen ; genau gesprochen, H ist als 0-direktes Produkt E x o G darstellbar, wo E = &O(T; I , A ; P), I' die einelementige Gruppe und G eine Gruppe ist. Die Klasse dieser Halbgruppen umfaBt die Klasse der Brandtschen Halb- gruppen. Nun betrachten wir auch direkte Produkte E x G, wo E ein recht- winkliges Band und G eine Gruppe ist. Solche Halbgruppen sind genau die vollstandig einfachen Halbgruppen (ohne Null), deren Idempotente eine Teilhalbgruppe bilden.

Insbesondere zeigen wir, daB sich die Kongruenzen von E y oG mittels der Kontraktionen der Matrix von E und der normalen Untergruppen von G in einfacher Weise beschreiben lassen. Im Falle E X G werden die Kon- gruenzen mittels Aquivalenzen von L und R ( E = L x R, wo L und R eine Links- bzw. Rechtsnullhalbgruppe bilden) und der normalen Untergruppen von G gleichfalls in einfacher Weise gegeben. Unsere Ergebnisse stehen in gewisser Beziehung mit den oben erwahnten Charakterisierungen von Kon- gruenzen allgemeiner vollstandig 0-einfacher Halbgruppen ixnd stimmen mit gewissen, oben erwahnten, Beschreibungen von Kongruenzen Brandtscher Gruppoide oder Halbgruppen iiberein.

Wir gebrauchen in dieser Abhandlung die Terminologie und Symbolik von CLIFFORD und PRESTON [ 2 ] . Das Nullelement irgendeiner Halbgruppe wird stets init 0 bezeichnet, was keine Verwirrung stiften wird. Das direkte Produkt (mit HI x H 2 bezeichnet) zweier Halbgruppen Hi und H , wird als mengentheoretisches Produkt H , x H , mit koordinatenweiser Multiplikation definiert. Das 0-direkte Produkt ([9], vgl. [4]) von Halbgruppen HI und H 2

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74 Prtrirli, Kongrncnzcn einiger sprziellcr Halhgruppen

(mit HI x ,)H, bezeichnet), von deiien nzindestens eine ein Nullelement hat, wird als Rmssche Diffwcnzlialbgruppe (11, x I12)/lV definiert. Dabei be- cleutet S = S, u X2, ivobei ATI. je naclidem ob H , ein Nullelement hat oder nicht, gleich {(sl, 0) 1 sl H } ocler leer ist uiid K 2 entsprechend definiert ist. Bestinmite Homomorphismen \'on H , x ,)H2 (und H , x E l , ) wurden in [Y] untersncht. Ein rechtu iiikliges O-Band ist eirie Halbgruppe der Form A?) (T; I , A ; P ) . n o T die eiiieleiiientige Gruppe ist. Die genauen Beziehun- gen zn ischeii allgeni&eii vollstiiiidig O-einfacheii Halbgruppen und recht- winkligen O-Banderii wurden in [ G I untersucht. Gewisse Eigenschafteri von Hslbgruppeii der Forin E x G' (reehtn-inkligen Gruppeii), wo E ein recht- winltliges Band itnd C: e h e Gnippe ist, n.erden in [ 101 nachge\h 'Ieserl. '

I.

I n diesem Abschnitt betracliteii n ir be5t iiiinitc allgeineirie Eigenschaften von Kongrueiizen des direliten odcr 0 direliten Prodrilites zweier Halb- griippeii. Es seieii H , wid H 1 zn ei Halbgruppen, die beide mehr als ein Element enthalten. Es sei 0, eiiie Ai:iyuiraleiiz von I$, , i = 1, 2 . I n der Halb- gruppe H , x H L c1efiiiia-r. i ~ i ~ x i i die (.%qiii\ alriiL-)T<clntioii el * pL folgender- maBen :

(s, . sl ) Q, * pl (t l , t l ) gilt gennu dnnn. n-enn s, ci t , , i = 1, 2. Es sei beiiierkt. claB fiir beliebige 3Iengc.n und Relationen * es von

BIRKHOFF [ 11 das I~a~diiialprodnlit und 1-011 WAGSER [ 151 das innere Produkt voii 9 , uiid 9. genannt n-irtl. Der folgcnde Sstz ist leicht zu verifizieren.

Satz 1. Es seien 9 , u n t l G~ x c e i ii'quivulenzen yon H , , i = 1, 2 . Dann sind

a) Die Fcunilie der S I ~ ? L ~ U A , x A 1 . zcobci A, die N e n g e nller p,-Klassen

b) p l * o2 c) 9 , x c2 is f c ine Ko?agricenz Ton H , x Hi gpnnu clann, wenn Q, eine Kon-

d i p folgenden Aussagen richtiq:

tli~rclilauft, atimmt w i t d P r Frrntilie ciller gl * pl-Iilassen uberein. cr l * g1 gilt g m a u dann. w ~ n n 9, & gt , i - I , 2 .

gruenz tvn H , . i = 1. 2 . i s t .

i = 1. 2 . riclitig ist. Es folgt am b), claD I,, .!: = crI + u2 genau dann gilt, wenn pt = cr a )

Definition 1. Eine i i ' yu i ccc l e?~ ? einer lialbqruppe II wircl O-beschrankt (2.91. [ i ] , S. 155) gencinnt fcills enticeder H keine Sull hat oder (0) eine e- Klasse ist.

\Venn niindestens e k e der Halbgrupgen $1, eiiie Null hat und el eiiie 0-beschrankte Xquivalenz 3-011 H , ist, i = i, 2, so bezeichne man mit er * ,gZ die O-beschrankte Xqnivnleiiz von H , x , ,H2, \\ elche mit el eL in der Menge (HI x &l,)'\(O} ubereinstimnit.

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Petrich, Kongruenzen einiger spezieller Halbgruppen 7 5

Der folgende Satz ist leicht einzusehen.

Satz 2 . Es seien e, und cri zwei 0-beschrankte Bquivalenzen von H , , i = 1, 2 , wobei mindestens eine der Iialbgrzcppen H , eine Null hat. Dann sind die folgen- den Aussagen r i c h t i g :

a) Die Familie von Mengen, bestehend aus ( 0 ) und allen Mengen der Form At x A , , wobei Ai die Menge aller e,-Klassen durchlauft und Ai $. ( 0 ) ist, falls H a eine Null hat, stimmt mit der Familie abler el 4 ,~~-Klussen uberein.

b) el * opz 5 crl * ocr2 gilt genau dann, wenn pi 5 o,, i = 1, 2.

c) pi 4 ,e2 i s t e ine Kongruenz won H , x fa l l s ei eine Kongruenz von Hi ist, i = 1, 2.

Es folgt aus b), daS el * ,,en = crl * ,g2 genau d a m gilt, wenn e, = oa , i = 1, 2 , ist. Die Umkehrung von c) gilt iin allgemeinen nicht; wir werden aber Bedingungen finden, die notwendig und hinreichend dafur sind, daS die Umkehrung fur alle Paare el und e2 gilt.

Man betrachte die folgenden Typen von Halbgruppen :

1. Nullhalbgruppen (fur alle x, y € H , x y = 0); 2 . Linlcsnullhalbgruppen (fur alle x, y E H , x y = x) ; 3. Rechtsnullhalbgruppen (fur alle x, y E H , x y = y) ; 4. Halbgruppen vom Typ 1-3 mit einer zugefugten Null.

Hilfssatz 1. Die Halbgruppen vom T y p 1-4 sind charakterisiert durch die Eigenschaft, dn/3 jede 0-beschrunkte A’quivalenx xugleich eine Kongruenz i s t .

Be w ei s. Es sei H eine Halbgruppe, deren 0-beschrankte Aquivalenzen zugleich Hongruenzen sind. Wenn H keine Null hat, ist H entweder vom Typ 2 oder vom Typ 3 nach einem Satz von SASAKI [13]. Es sei also voraus- gesetzt, da13 H eine Null besitzt (und, naturlich, daIj H mindestens zwei Elemente enthalt). Es sind zwei Fille moglich : entweder a) fur alle x, y E H , die von Null verschieden sind, gilt x y =# 0, oder b) es existiereri x, y E H , dif. von Nu11 verschieden sind, fur welche x y = 0 gilt.

Im Falle a) ist H\(O) eine Halbgruppe. Offenbar stimmt die Familie aller O-beschrankten Aquivalenzen von H , auf H\(O} beschrankt, mit der Familie aller Aquivalenzen von H\{O} iiberein. Nach dem Satz von SASAKI [ I31 ist H\(O) von einer der Halbgruppentypen 1-3, also H vom Typ 4.

Im Falle b) ist die O-beschrankte Aquivalenz e, deren Klassen (0) und H\{O) sind, eine Kongruenz. Folglich hat man fur z , w E H , z =+ 0, w =# 0, wegen x p z und y p w, die Relation 0 e z w, so daS z w = 0. Also ist H vom

Die Umkehrung ist leicht zu verifizieren (ein Teil der Umkehrung folgt TYP 1.

auch aus dem Satz von SASAKI).

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76 Petrich, Iiongruenzeii einiger spe7ielle.r Halbgruppen

Hilfssatz 2. Es besitze niinclestens eine der Halbgruppen H , eine Null. HI x uH, ist genasc dann eine Sullhntbgruppe, wenn mindestens eine der Halb- gruppen H , eine Xdlha~bgr~cppe ist.

Bcw-c~is. Hiiil&nglichkeit ist klar. Sehnieri wir also an, daI3 H , x ,H, eine Nullhalbgruppe ist. Wenn nur eine cler Hdbgruppen H , eine Null hat, folgt es unmittelbar. daB die aiidere eine S'ullhalbgr~ippe ist. Wenn beide Halb- gruppeii H , eiiie Xu11 haben uiid z. B. si t i + 0 fiir gewisse Elemente s l , tl E H , gilt. hat man (s, t , , s2 t 2 ) = (sI. s l ) (t i , t 2 ) = O fiir alle s 2 , t2 E: H,, woraus folgt , daI3 H , eine Nullhalbgruppe ist .

Satz 3. Es seien H , Halbgruppen, eon denen mindestens eine eilze Null hat. ferner sei cl. eine 0-heschrankte , ~ q u i c c i l m = von H , , i = 1, 2 , und el * 0 ~ 2

eine Kongruenz von H , x ( ,H , . Dunn i s t 0, eine Kongruenz von H , , i = 1, 2, fcrlls einer der folgenden Falle yegebeii ist:

a) ?ceder HI noch H 1 ist e i n e SzcllRcilbgrzLppe, h) p i n p der Hnlbgrwppen H , i s f c inc Sicllhnlhgrmppe und die nndcre id von

einem der Typen 1-4. Umgekehrt: Tl'enn H , eine Sullhnlbgruppe ist send H , ist nicht von einem

rlpr Typen 1-4. clunn existiert eine O-besc?mmkfe Aquivalenz pa von H L , die k i n e Kongrumz ist und f u r scelche ?, * ,,c2 eine Kongruenz von H , x ,H, ist, wenn nur ?, pinp O-beschrankte cJqzLivnlenz eon H I ist.

Beweis. a) sei vorausgesetzt, und 13, habe eine Null. Dann existieren s l , t , E H I , fiir nelche sI t l =/= 0. Fur s l . t z , uL E: H 2 folgt aus s, e2 t2 die Relation (s,, s2) 0, * up, (s,, t l ) , und daraiis (s, f , , s j u?) el * 0 ~ 2 (sl t , , t , u2). Es ergibt sich s2 u2 ,ol t 2 u2 , da s, t , =+ 0. Entsprechend zeigt man, daB e2 auch eine Linkskongruenz ist. Die restlichen Falle von a) werden ent- sprechend behandelt. Der Fall b) folgt aus den Hilfssatzen 1 und 2.

Xehmen wir an, dal3 H , eine Kullhalbgruppe ist und H , keinem der T-ypen 1-4 angehort. Nach Hilfssatz 1 existiert eine O-beschrankte k p i - valeiiz p2 von H L , die keinc Kongrnenz ist. Nach Hilfssatz 2 ist Hi x OWz eine Nullhalbgruppe, so daB iiach Hilfssatz 1 9 * ,lp7 fur jede O-beschrankte Aquivalenz el von H , eine Koiigrueiiz ist .

11.

In tliesem Xbschnitt betrachten wir Kongruenzen von direkten bzw. O-direkten Yrodukten zweier Halbgruppen, wobei n-ir uber diese Produkte voraussetzen, daW sie zii eiiier speziellen Klasse von vollstandig einfachen bzw. O-einfschen Halbguppen gelioren. Fur diese Halbgruppenklasse werden wir alle Kongruenzen cles Produlites durcli die Kongrnenzen von

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Petrich, Kongruenzeri einiger spezieller Halhgruppen 77

einzelnen Faktorhalbgruppen ausdriicken. Eine von der Allrelation ver- schiedene Aquivaleiiz wird echt genannt. Die folgenden Hilfssatze sind leicht zu beweisen.

Hilfssatz 3. Es sei H eine Halbgruppe mit Null und p e i n e Kongruenx von H . Dann ist die nullenthaltende e-Klasse ein Ideal von H . Polglich, wenn H O-einfach ist, ist j t d e echte Kongruenx von H O-beschrankt.

Hilfssatz 4. Es sei H ein rechtwinkliges O-Band. Fur von Null ver- schiedene e , f c H hat m a n eufue f 0 fur gewisse Elemente u, v c H . Ferner gilt e = exfye, falls exfye + 0.

Satz 4. Es sei E ein rechtwinkliges O-Band, G eine Gruppe und cr e ine echte Kongruenx von E x ,G. Dann kann cr eindeutig in der Form q * (,y geschrieben werden, wo 7 eine echte Kongruenz von E und y eine Kongruenz von G ist.

Be w e i s. Da E x ,G eine vollstiindig 0-einfache Halbgruppe und cr eine echte Kongruenz ist, ist G nach Hilfssatz 3 O-beschrankt. Es sei eo ein von Null verschiedenes Idempotent von E , und 1 bezeichne das Einselenient von G, In E definiere man die Relation q folgendermal3en:

eqf gilt genau dann, wenn e = f = 0 oder e f 0 und ( e , 1) cr (f, 1). Fernerhin definiere man in G die Relation y wie folgt : ayb gilt genau dann, wenn ( e , , , a ) cr (e,, b). Es ist klar, da13 q und y Aquivalenzen von E bzw. von G sind und daB q

0-bcschrankt ist. Also ist (die Aquivalenz von E x ,G) 21 * oy definiert. Um den Satz zu beweisen, genugt es zu zeigen, daIJ cr = q I ,y, wcil dann nach Satz 3 folgt, da13 7 und y Kongruenzen sind. Es ist klar, daB q und y die einzigen Aquivalenzen von E bzw. G sind, die der Gleichung G = 7 ,y geniigen.

Es gelte ( e , a ) G ( f , b ) , wo e + 0 ; dann gilt auch f f 0, weil 0 0-beschranlst ist. Nach Hilfssatz 4 folgt e , = eoueweo fur gewisse Elemente u, v von E. Es ergibt sich

(go, 1) (u, 1) ( e , a ) (v, 1) ( e o , 1) 0 ( g o , 1) (u, 1) ( f , b ) (v, 1) ( e o , 1)

uiid daraus

(eoueveo, a ) 0 (eoufve,, 6) I

wobei eoueveO f 0 und deswegen eoufueo + O . Im Hinblick auf Hilfssatz 4 erhalt man

(1) (e3 , a ) 0- (eo I b ) 3

d. h. u y b. Aus (1) folgt

(go, a ) (e, , (eu, a ) 0 ( e o , F) (eo, a-Y (go, 6)

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n oraiis Rich folgende Relation ergibt :

( 2 )

sich nach ( 2 ) :

(f,]. 1) 0 (e l l , JJCL-2 b ) . t z 1 folgt e = P ~ P , , ~ c fiir gemisse Eleniente 9 % h von E. Es ergibt

(P, 1) G ( P . C() (9 . 1) (go, CL ') (h, 1) ( e . CC)

(7 (f. 0) (8. 1) (ell. c4-9 O h . 1) (S, JJ)

(7 (f. 1) (9 . 1)

fJ ( f Y P l l V . 1)

(3 (f. 1).

DCC'b) ( l h . 1 ) ( f , I )

0 (f . 1) (9 . 1) ( C o * 1) ( / I . . 1) ( f , 1)

cia, iin Hiliblick anf e I- 0.fqeJif + 0 tolgt. so daB iinch Hilfssatz 4f = fqe,,hf richtig ist. Daher folgt eq f . Infolgcdessen hat nian G & * (,y, weil 070 und O d gilt.

Es gelte uingekrhrt ( e . (1) 71 * Il./(f. b ) . n-obei e f 0 (und daher auch f =L 0) ist. Hisiiach erhalt iiiaii qf und r c ; ~ D . uiid hieraus

(e , 1) G (f. 1). ( e , , , CI) G ( e " . b ) .

( P . a) 0 ( e . 1) (9 . 1) (e , , , a ) ( h , 1) ( p , 1) 0 LL 1 ) (9 . 1) (e l , > 0) (h; 1) ( f . 1) 0 (f. b ) .

\\'k oheii hxt man e = ege,,he iuid deshalb

weil f = fgr,,ltj. Da auch 000 iind 0110, folgt 71 * ,,y & O. Damit haben wir be- wieseii, dalj (T = 77 * ,ly.

Es liaben E und G in folgcndeii Folgeruiigeii dieselbe Bedeutung wie in Satz 4. Iin Hiiiblicli auf Satz 2 c ) ergiht sich

Folgeriing 1 . Die X e n g e nller 77 * f,y, wob& 71 eine echte K o n g r u e n z von E z ~ n d y e ine I~ongr.rcrn2 ?on G i s f . stimmt w i t der ilIenge aller echten Kon- g r z i e w e n cox E x ,)C: i ibrrein.

Jeder echteri Bongrneiiz von E entslriclit eine uiid nur eine Kontraktion der Matrix von E wid uingelielirt ( [GI . Prop. 1.3). Wir schreiben cf & cZt ~ e n i i 71, wobei die Koiitraktioii c, der Kongruenz qt entspricht, i = I . 2 . Ferner setze niaii fiir normale Untcrgruppen Hi, i = 1, 2 :

( c , , N , ) 5 (c? . H,) gelte gti iau daii~i. n-enii c , E cL ixnd Hi & H , gilt. Es folgt titimittelbar. cla13 5 ciiie Tcilorctiiung in der Nenge aller (c , H )

ist. A m der Beziehniiy zu ischeii riorinalrti Tiitergrul)pen und Kongruenzen eirier Grupl)e uiid Folgerung 1 erpiht sich

Folgeruiig 2 . Es besteht piiw iinikelirbcire isotone l iorrespondenz zwischen dcr ,lIenge nller eehten Kongrwiixi~ con E: x (,G und der 3Ienge aller Paare

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Petrich, Kongruenzen einiger speziellrr Halbgruppen 79

(c, H ) (?nit Teilorclnung s), wobei c die Menge aller Kontraktionen der Natr ix von E und H die JIenge aller normalen Untergruppen von C: durchtauft.

IVir fuhren die folgende Definition ein.

Definition 2. Die Halbgruppe H = E x "G wird eine rechtwinklige 0- Gruppe gmannt. E heist die Strukturhalbgruppe und G dip Basisgruppe con I I .

E , und E x oG ist cin rechtwinkliges O-Band. Wenn E eine inversc Halbgruppe ist (und nur dam) . icjt E x ,,G eine Brandtsche Halbgruppe ([6], Cor. 4.11). Die olnen eingetulirte Termiiiologie stimnit fur Brandtsche Halbgruppen mit der Termjnologie ~ 7 0 1 7

PRESTON [Ill uberein. Da eiri echtes homorphes Bild (d. 1.1. ciii Bild, das eine echte Iiongrnrnz

induziert) eines reehtwirikligen 0-Bandes wieder ein rechta irikliges O-Band ist ([Ci], Prop. 1.3), und die entsprechende Aussage fur inverse Halbgruppen 1 ichtig ist, folgt ails Folgerung 1 :

Folgerung 3. Ein whtes homoniorphes Kild einer rechtwinkligen O-Qruppe ist wieder eine rechtwinklige O-GruppP. Insbpsondere ist ein echtes homomorphes Bild Piner Brandtschen Halbgruppe wieder eine Brandtschp Halbgruppe.

Die Strukturhalbgruppe und die Bitsislialbgruppe der in Folgerung 3 er- wahnten homomorphen Bilder sind ihrerseits homorphe Bilder der Struktur- halbgruppe bzw. der Basisgruppc der ursprunglichen rechtwinkligen 0- Gruppe. Da die Matrix eines inverseri rechtwinkligen O-Bandes B (.,Brandt- sches O-Band'' in [S], ohne Nullelement ,,schlichtes Gruppoid" in [3] ge- nannt) keine nichttrivialen Kontraktionen hat, erhalt man

Folgerung 4. (Ill], Thporem 2.) Es besteht eine umkehrbare (isotone) Korre- spond~nz zwischen der Menge aller echten Kongruenzen einer Brandtschen Halbgruppe und der Menge aller normalen Untergrupppn ihrw Basisgruppe. Ferner sind die Xtrukturhalbgruppen von H und Hie isomorph, wenn p eine mhte Kongruenz einer Brandtschen Halbgruppe H ist .

Folgerung 5. Es sei E ein recht~)inkliges Band und G eine Gruppe. Die Menge aller Kongruenzen von E x C: stimmt mit der Menge aller Kongruenzen rlpr Form 7 y uberein, wobei 7 und y alle Kongruenzen von E bzw. G durch- laufen.

Falls G die eineleinentige Grappe ist, gilt E x oG

111.

Schlieljlich befassen wir uiis mit den Kongruenzen rechtwinkliger Gruppen (s. [lo]), d. h. Halbgruppen, die in der Form E x G darstellbar sind, wobei E ein reclitwinkliges Band und G eine Gruppe is$. Im Hinblick auf Folgerung 5 zu Satz 4 habeii wir schon eine Charakterisierung der Kon-

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80 Petrich. Kongrueruen riniger sprzirller Halhgrupprn

gruenzen einer rechtwinkligen Gruppe mittels der Kongruenzen eines recht- winkligen Bandes unci einer Gruppe.

Satz .i. Es sei L Pine Links- und R eine Rechtsnullhalbgruppe. Jede Kon- gruen; TI von L x R kann eincleutig in cler Form I> 8 p geschrieben werden, wo il und p Aquizwlen:en von L bzzr. R sind.

Beweis Es sei 11 eine Kongruenz \-on L x R. In L mid R definiere man die Relationcn I. l~zit- . p folgendermal3en :

x1,y gilt genau dann, ~venn ein c1 E R existiert, fur melches (x, a ) 11 (y, a) . upv gilt genau ciann, wenn ein b E L esistiert, fur welches ( b , u) 11 ( b , v). \Venn xi.y gilt, esistiert eiri a E R, fur wclclies (x, a) q (y, a) richtig ist.

Fur eiii beliebiges Element ( e , f ) von L x R crgibt sich

( .I . , c o (e . f ) 71 (Y. ( e , f ) und soinit (x, f) ri (y, f). Also gilt (x, f ) 11 (y, f ) fur jedes f E R, falls xily. Es folgt, da13 i. transitiv ist. \Veil 1. offenbar reflexiv und symmetrisch ist , ist 1, eine Xquivalenz von L. Eine eiitsprechende Uberlegung zeigt, daB p eine Aquivalenz von R ist

JYir wollen zeigen, daB 71 = 7. I e ist. Es gelte (x, u) 7 (y, v), woraus sich

(x, ?&) (!/I v) q (Y. v) (Y, 2,)

ergibt. Es folgt (x, v) (y. v) und daniit x h ~ ; entsprechend sieht man auch die Richtigkeit von uev ein. Folglich gilt 11 & 1, * p. Umgeliehrt sei (x, u) 3. * p (y, v) richtig. Es folgt die Gultigkeit von aly und up. Daher erhiilt man (x, a ) r) (y, a ) und (b , u) 71 ( b , v ) fur alle n E R, b E L. Soniit wissen wir, da13

( ~ C . n ) (b , 26) 7 (Y, a) ( h , v) und dainit (x, u) q (y, v). Es ergibt sich d * p

Jedes reclitwinklige Band ist in der Form L x R darstellbar, wobei L uiid R Liiiks- bzw. Rechtsnullhalbgruppen sind, und umgekehrt. Ferner ist jede Aquivalenz einer Links- oder Rechtsnullhalbgruppe gleichfalls eine Kongruenz. Iin Hinblick auf Satz 1 c) erlialten wir also fur ein rechtwinkliges Band E = L x R:

Folgerung 1. Die i l l e i i g e aller i. I ,o, u-0 i. p alle Aquivalenzen von L bzzc. R durchlaufen, etirnmt In i t rler X e n g e aller Kongruenzen uon E iiberein.

Xus obiger Bernerlwng folgt, daB jede rechtwinklige Gruppe in der Ge- stalt L x R x G geschrieben werden kann, wobei L und R Links- bzw. RechtsnulIhaIbgl.upperi sind und C: eine Gruppe ist. Aus Folgerung 5 zu Satz 4 und Folgerung 1 zu Satz 5 folgt also, daS die Menge der Kongruenzen einer solchen Halbgruppe mit der Nenge aller (l * e) * y ubereinstimmt, wo 2 , p mid y die entsprechenden Kongruenzen sind. Definiert man eine Teil-

TI und 7 = A* p.

ordnung durch :

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Petrich, Kongruenzen einiger spczieller Halbgruppen 81

wobei li und pi Aquivalenzen von L bzw. R und Hi normale Untergruppen sind, i = 1, 2, so erhalt man:

Folgerung 2. Es besteht eine umkehrbare isotone Korrespondenx zwischen der Merbge aller Kongruenxen von H = L x R x G und der Lllenge der Tripe1 (A7 Q, H ) (mit Teilorclnung s), wo A und Q die Aquivalenxen von L bzw. R und H alle normale Untergruppen von G durchlauft.

Der Folgerung 3 zu Satz 4 entsprechend hat man hier

Folgerung 3. Jedes homomorphe Bild einer rechtwinkligen Gruppe i s t wiecler eine rechtwinklige Gruppe.

Man definiert fur eine rechtwinklige Gruppe die Strukturhalbgruppe und die Basisgruppe wie fur rechtwinklige O-Gruppen. Eine zur ersten Be- hauptung nach Folgerung 3 zu Satz 4 korrespondierende Bemerkung gilt auch fur rechtwinklige Gruppen.

Literntur

[I] G. BIRKHOFF, Lattice theory, Amer. Math. Soc., New York, 1948. 121 A. H. CLIFFORD and G. B. PRESTON, The algebraic theory of semigroups, Vol. I ,

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