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Ueber Gruppen von Bewegungen I, II. (German) JFM 19.0143.02

Math. Ann. XXVIII, 319-342 (1886); XXIX, 50-80 (1887).
Der Herr Verfasser bestimmt in diesen beiden Abhandlungen alle Gruppen von Bewegungen des euklidischen Raumes. Er will dabei die gruppentheoretische Seite der Aufgabe mehr zu ihrem Rechte kommen lassen, als dies Herr Sohncke bei seiner Bestimmung aller derartigen Gruppen gethan hat. Für Herrn Sohncke waren nämlich nicht die Gruppen an und für sich der Endzweck, sondern die ihnen entsprechenden regulären Gebietseinteilungen des Raumes, welche in der Theorie der Krystallstructur eine grosse Rolle spielen.
Herr Schönflies beschränkt sich auf solche Gruppen von Bewegungen, aus deren erzeugenden Bewegungen keine beliebig kleinen Ortsveränderungen abgeleitet werden können, also schliesst er die continuirlichen Gruppen von Bewegungen aus.
Unter den Gruppen von Bewegungen sind zu unterscheiden erstens solche Gruppen, welche bloss aus Translationen bestehen, zweitens solche, welche nur Rotationen um einen Punkt enthalten, und drittens alle übrigen, “die allgemeinen Bewegungsgruppen”, wie sie Herr Schönflies nennt.
Die beiden ersten Arten von Bewegungsgruppen setzt Herr Schönflies als bekannt voraus und beschäftigt sich daher bloss mit der Bestimmung der allgemeinen Bewegungsgruppen. Dabei benutzt er den Satz, dass es zu jeder allgemeinen Bewegungsgruppe eine isomorphe Gruppe von Rotationen um einen Punkt giebt, und dass diese isomorphe Rotationsgruppe nach Klein’s Benennung entweder die cyklische Gruppe oder die Vierergruppe oder die Diedergruppe oder die Tetraeder- oder die Oktaedergruppe ist. Aus diesem Satze folgt, dass jede allgemeine Bewegungsgruppe eine invariante Untergruppe enthält, in welcher dieselben Translationen vorkommen wie in der betreffenden allgemeinen Bewegungsgruppe, und aus welcher diese letztere durch Multiplication mit einer geeigneten Bewegung hergestellt werden kann.
Auf die einzelnen Bewegungsgruppen kann dieser Bericht nicht eingehen; nur soviel sei bemerkt, dass Herr Schönflies seiner Untersuchung eine beträchtliche Anzahl von Figuren beigefügt hat, welche die Beschaffenheit der verschiedenen Bewegungsgruppen veranschaulichen.

References:

[1] Mémoire sur les groupes de mouvements. Annali di mat. Serie II, Bd. 2, pg. 167 und 322.
[2] Mémoire sur les systèmes formés par des points etc. Journ. de l’école polyt. Heft 33, pg. 1.
[3] Bezüglich der übrigen Literatur, soweit sie die krystallographische Seite der Frage betrifftt, verweise ich auf die historische Einleitung des oben genannten Sohncke’schen Buches.
[4] Vgl. z. B. pg. 26 und pg. 131.
[5] Bei Herrn Sohncke tritt eine Gruppe doppelt auf; vgl. später § 4, 13.
[6] Vgl. auch Jordan, a. a. O. pg. 172.
[7] Vorlesungen über das Ikosaeder, pg. 1–19.
[8] Nachrichten von der Gesellschaft der Wiss. zu Göttingen, 1886, pg. 495. Die Hilfsgruppe ist folgendermassen definirt. Sind $$\(\backslash\)mathfrak{A},\(\backslash\)mathfrak{B},\(\backslash\)mathfrak{C}$$ ... irgend welche Bewegungen einer Gruppe, und ist die resultirende Bewegung, so hängt der Drehungswinkel von nur von den Rotationen {\(\omega\)}a,{\(\omega\)}b,{\(\omega\)}a der Bewegungen $$\(\backslash\)mathfrak{A},\(\backslash\)mathfrak{B},\(\backslash\)mathfrak{C}$$ ... ab. Zieht man daher durch einen PunktO Geradena’, b’, c’ ... parallel den Axena, b, c ... von $$\(\backslash\)mathfrak{A},\(\backslash\)mathfrak{B},\(\backslash\)mathfrak{C}$$ ..., so müssen die Rotationen {\(\omega\)}a,{\(\omega\)}b,{\(\omega\)}c,... um resp.a’, b’, c’ ... eine Rotationsgruppe bilden. Diese Gruppe heisst die Hilfsgruppe. Vgl. pg. 501.
[9] Vgl. die vorstehende Anmerkung.
[10] Vgl. Jordan, a. a. O. pg. 171.
[11] Vgl. meine oben erwähnte Note, pg. 501.
[12] Hierin folge ich Herrn Sohncke; a. a. O. pg. 48.
[13] Der Beweis, dass diese Festsetzung statthaft ist, kann füglich übergangen werden.
[14] Zum Vergleich mit den Arbeiten von Herrn Camille Jordan und Herrn Sohncke soll für jede Gruppe die Jordan’sche resp. die Sohncke’sche Nummer angegeben werden. Die obigen Gruppen sind enthalten in J. 18–20 (a. a. O. pg. 340). Auf diejenigen einfachen Gruppen mit einer Axe, deren Rotationswinkel irrational ist, bin ich im Text nicht eingegangen.
[15] J. 28 und 30. · Zbl 0071.00414
[16] J. 26. · Zbl 0071.00414
[17] J. 32. Bei der angabe der Translationen empfiehlt es sich, nicht bloss die primitiven Translationen anzugeben.
[18] J. 29 und 31. S. 2 und 3. · Zbl 0071.00414
[19] J. 27. · Zbl 0071.00414
[20] J. 33. S. 4.
[21] J. 61, 63, 64. S. 17. 15. 16. Die zum=1 undm=2 gehörigen Gruppen sind nur darin verschieden, dass die eine aus rechtsgewundenen, die andere aus linksgewundenen Schraubenbewegungen besteht.
[22] J. 60. · Zbl 0071.00414
[23] J. 62. S. 18. Die Bewegungen $$\(\backslash\)mathfrak{B}$$ und sind nur zur Charakteristik der Gruppe angeführt.
[24] J. 54, 55, 56, 57. S. 30. 26, 29, 27. Bezüglichm=1 undm=3 vergl. pg. 331, Anmerkung 1. · Zbl 0071.00414
[25] J. 53. · Zbl 0071.00414
[26] J. 59, S. 28 Die oben diesmal noch besonders erwähnten Bewegungen $$\(\backslash\)mathfrak{B}$$ und dienen nur zur Charakterisirung der Gruppen.
[27] J. 58, S. 31 Die oben diesmal noch besonders erwähnten Bewegungen $$\(\backslash\)mathfrak{B}$$ und dienen nur zur Charakterisirung der Gruppen.
[28] J. 47–52, S. 47, 42, 44, 46, 45, 43. Bezüglichm=1,m=5 undm=2,m=4 vergl. Anmerkung 1, pg. 331.
[29] J. 46. · Zbl 0071.00414
[30] J. 100, S. 10. · Zbl 0071.00414
[31] J. 99, S. 8. · Zbl 0071.00414
[32] J. 92, S. 7. · Zbl 0071.00414
[33] J. 91, S. 5. · Zbl 0071.00414
[34] J. 87. · Zbl 0071.00414
[35] J. 86. · Zbl 0071.00414
[36] Vgl. meine früher erwähnte Note, pag. 498.
[37] J. 101, S. 11. · Zbl 0071.00414
[38] S. 9 und 13. Diese beiden Gruppen von Herrn Sohncke sind identisch. Bei J. fehlt diese Gruppe.
[39] S. 6; fehlt bei J.
[40] J. 93, S. 12. · Zbl 0071.00414
[41] J. 88. · Zbl 0071.00414
[42] S. 14; fehlt bei J. Die in obiger Abhandlung nicht enthaltenen, aber von Herrn Jordan aufgestellten Gruppen 90 und 94 bis 98 geben nichts Neues.
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