Una struttura imprescindibile
È difficile immaginare l'algebra senza la teoria dei gruppi. Eppure, è solo a partire dall'inizio del XIX secolo che la nozione si sviluppa, presente implicitamente nei lavori di Lagrange, poi introdotta da Galois. Inizialmente limitata ai soli gruppi delle permutazioni di un insieme, la nozione si è progressivamente imposta in tutti i rami della matematica per studiare non più solo gli oggetti, ma anche le relazioni tra di essi. La definizione formale di un gruppo appare solo alla fine del XIX secolo. Si sviluppano allora moltissimi strumenti per utilizzare, catalogare, costruire i numerosi esempi di questa struttura unificatrice che travolge la matematica… e tutte le scienze. Santo Graal ultimo, il teorema di classificazione dei gruppi finiti semplici conosce ancora ripercussioni oggi.
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Primi passi verso il concetto di gruppo
Joseph-Louis Lagrange si interessò, fin dal 1770, alla risoluzione delle equazioni polinomiali. Voleva capire perché le equazioni di terzo e di quarto grado fossero risolubili per radicali. Così facendo, si interessò alle permutazioni delle radici di tali equazioni.

Il geniale contributo di Galois
Dopo i suoi lavori sulla ricerca delle soluzioni di un’equazione di quarto grado, Lagrange si pose la questione per il quinto grado. Bisognerà attendere Abel per sapere che queste equazioni non sono risolubili per radicali. Galois fornirà una condizione necessaria e sufficiente affinché lo sia un’equazione di grado qualunque. Così facendo, fonda la teoria dei gruppi.

Alcuni esempi di gruppi
I primi esempi di gruppi che vengono in mente sono i gruppi di numeri. Ma se ne trovano in tutti gli ambiti.

Le strutture quoziente
L’analisi fine della struttura interna dei gruppi finiti è di una difficoltà temibile. Che cosa si può dire di un gruppo qualsiasi? L’idea è cercare sottogruppi all’interno di G che permettano di ricostruire G per intero. A questo scopo, le strutture quoziente sono di un’efficacia inarrestabile.

La classificazione dei gruppi semplici finiti
Semplici, i gruppi finiti? C’è da vedere: la classificazione dei gruppi semplici finiti, avviata più di cent’anni fa, prosegue ancora oggi con la redazione di una dimostrazione completa! Iniziata alla fine degli anni 1980, dovrebbe concludersi nel 2025. Ma il compito è arduo…

Le prime formalizzazioni
La tragica morte di Évariste Galois ha conferito un carattere epico all’introduzione del concetto di gruppo in matematica. Meno noto, il seguito è però affascinante e culmina in brillanti teoremi ancora insegnati oggi. Sessant’anni più tardi, la nozione di gruppo era finalmente consolidata.

Il Mostro: il più grande gruppo sporadico | Tangente
Il Mostro è un gruppo con un numero di elementi superiore al numero di atomi presenti sulla Terra. Conosciamolo...
