其他有限群
对称群,
二面体群,
无限群
整数, Z
模群, PSL(2,Z) 和 SL(2,Z)
G2 F4E6 E7E8
劳仑兹群
庞加莱群
环路群
量子群
O(∞) SU(∞) Sp(∞)
数学上的单群(英语:Simple group)是指没有非平凡正规子群的群。任意一个群如果不是单群,都可以作进一步分解而得到一个非平凡正规子群及对应的商群。这个过程可以一直做下去。对于有限群,若尔当-赫尔德定理表明,这个分解过程可以得到该群的唯一的合成列(最多相差一个置换)。在2008年完成的有限单群分类工作是数学史上一个重要的里程碑。
设 和 。有限表现无挠(torsion-free)的无限单群被伯格-莫泽什(Burger-Mozes)构建。
到目前为止,未有对一般单群进行分类的方法。
有限单群是很重要的,因为在一定意义上,它们是所有有限群的“基本组成部分”,有点类似于素数是整数的基本组成部分。
法伊特-汤普森定理声称,所有的奇数阶群都是可解群。 因此,除素数阶循环群外,所有有限单群的阶都是偶数。
西罗测试:设n为一正合数,p是它的一个素因子。 若在n的所有约数中只有 1 模p同余于 1,则不存在阶为n的单群。
证明:如n为一素数幂,则阶数为n的群有非平凡的中心,因而不是单群。若n不是素数幂,则阶数为n的群的每一个西罗子群都是真子群,由西罗第三定理可知, 阶数为n的群的西罗p-子群的个数模p同余于1且为n的约数。但由上面的假设,这样的数只有1,这表明该群只有一个西罗p-子群,因此,根据西罗定理,该西罗子群是正规子群。根据上面的讨论,它又是一个真子群,从而它是阶数为n的群的一个非平凡正规子群,所以阶数为n的群不是单群。
另一个证明一个群不是单群的方法是利用同态映射,因为对于一个群
而言,其子群 是正规子群,当且仅当 是某个关于 的同态映射的核。“单群”之“单”在于它们不能再化约为较容易处理的群,因为正规子群
可以对将 的一部分研究化约为对商群 与 的研究,而对单群无法行此化约。有限单群之于有限群论,一如素数之于整数论;它们可以被视为有限群的基本构件。