Hazugság algebra ábrázolása
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/Evariste_galois.jpg/27px-Evariste_galois.jpg)
Ez a cikk egy vázlatot vonatkozó
algebra .
Megoszthatja ismereteit fejlesztésével ( hogyan? ) A megfelelő projektek ajánlásai szerint .
A matematikában a Lie algebra reprezentációja ennek az algebrának a mátrixok , vagy általánosabban egy vektortér endomorfizmusainak algebrájaként való megírásának módja , a Lie kommunátorral, amelyet a kommutátor ad meg .
Hazugság algebrák
Legyen K legyen egy kommutatív területen jellemző eltér 2. Lie-algebra a K egy vektortér felruházott bilineáris térképet az a , amely kielégíti a következő tulajdonságokat:
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
(x,y)↦[x,y]{\ displaystyle (x, y) \ mapsto [x, y]}
g×g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}} \ szor {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}![{\ mathfrak {g}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/40a913b1503ed9ec94361b99f7fd59ef60705c28)
-
∀x∈g, [x,x]=0{\ displaystyle \ forall x \ itt: {\ mathfrak {g}}, \ [x, x] = 0}
;
- ∀x,y,z∈g, [x,[y,z]]+[y,[z,x]]+[z,[x,y]]=0.{\ displaystyle \ összes x, y, z \ itt: {\ mathfrak {g}}, \ [x, [y, z]] + [y, [z, x]] + [z, [x, y]] = 0.}
![\ forall x, y, z \ in {\ mathfrak {g}}, \ [x, [y, z]] + [y, [z, x]] + [z, [x, y]] = 0.](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/db366f19a4e4007171c2696e84b044871a4fb38f)
Bármely vektortér biztosítható Lie algebra felépítésével, pózolással . Egy ilyen Lie algebrát, ahol a Lie zárójel azonos nulla, abelianusnak nevezünk . Egy másik, a következőkben alapvető példa a következő. Legyen V egy vektortér K felett . A vektor teret End (V) a endomorphism a V lehet látva egy Lie-algebra szerkezetet, a beállítás: . Az így kapott Lie algebrát is jelöljük . Ha V véges n dimenzió , akkor a mátrixok méretét azonosítjuk K együtthatókkal . Ezután megjegyzik .V{\ displaystyle V}
∀x,y∈V, [x,y]=0{\ displaystyle \ összes x, y \ V-ben, \ [x, y] = 0}
[u,v]=u∘v-v∘u{\ displaystyle [u, v] = u \ circ vv \ circ u}
gl(V){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (V)}
gl(V){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (V)}
nem×nem{\ displaystyle n \ alkalommal n}
gl(nem,K){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (n, K)}![\ mathfrak {gl} (n, K)](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c166caf8058e3a6bdd8fcda5deef517365f1c4db)
Egy al-Lie-algebra a egy vektor altér a stabilabb a Lie konzol, azaz olyan, hogy .
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
∀x,y∈h, [x,y]∈h{\ displaystyle \ forall x, y \ {{mathfrak {h}}, \ [x, y] \ {{mathfrak {h}}}![\ forall x, y \ in \ mathfrak {h}, \ [x, y] \ in \ mathfrak {h}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/46d584168446ef08c787da87af21ba4234e49545)
Példák
- Ha abeli Lie algebra, akkor a vektor bármely altere automatikusan Lie alalgebra.g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}![{\ mathfrak {g}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/40a913b1503ed9ec94361b99f7fd59ef60705c28)
- A képzett nyomkövetés nélküli mátrixok altere egy al-Lie algebra, mert az összes A és B mátrix esetében . Ezt az alalgebrát megjegyzik .gl(nem,K){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (n, K)}
gl(nem,K){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (n, K)}
tr(NÁL NÉLB)=tr(BNÁL NÉL){\ displaystyle tr (AB) = tr (BA)}
sl(nem,K){\ displaystyle {\ mathfrak {sl}} (n, K)}![\ mathfrak {sl} (n, K)](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6e794aba1bc2ed7e643df2b5d85ae4a21e51862f)
Az ideális egy Lie-algebra a vektoros altér az , hogy . A Lie algebra ideálja különösen a Lie subalgebra (de fordítva hamis).
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
∀x∈g,y∈h, [x,y]∈h{\ displaystyle \ forall x \ in {\ mathfrak {g}}, y \ {{mathfrak {h}}, \ [x, y] \ in {\ mathfrak {h}}}![\ forall x \ in \ mathfrak {g}, y \ in \ mathfrak {h}, \ [x, y] \ in \ mathfrak {h}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cc9f88c60a707a16af9ce3cfa5d336200c0b4825)
Példák
- Ha abeli Lie algebra, akkor a vektor bármely altere automatikusan ideális.g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}![{\ mathfrak {g}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/40a913b1503ed9ec94361b99f7fd59ef60705c28)
- A Lie részalgebra az ideális.sl(nem,K){\ displaystyle {\ mathfrak {sl}} (n, K)}
gl(nem,K){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (n, K)}![\ mathfrak {gl} (n, K)](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c166caf8058e3a6bdd8fcda5deef517365f1c4db)
A morfizmus két Lie algebra között, és olyan lineáris térkép , amely . A Lie algebra morfizmus magja ekkor a forrás Lie algebra ideálja és a cél Lie algebra képe Lie subalgebra képe. Egy izomorfizmus két Lie algebrák egy morfizmus Lie algebrák amely izomorfizmus vektor terek.
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
φ:g→h{\ displaystyle \ varphi: {\ mathfrak {g}} \ rightarrow {\ mathfrak {h}}}
∀x,y∈g, φ([x,y])=[φ(x),φ(y)]{\ displaystyle \ forall x, y \ in {\ mathfrak {g}}, \ \ varphi ([x, y]) = [\ varphi (x), \ varphi (y)]}![\ forall x, y \ in \ mathfrak {g}, \ \ varphi ([x, y]) = [\ varphi (x), \ varphi (y)]](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/87f27ed067b61aaa6ef3ebaea923a15611f89511)
Példák
- Ha a Lie alalgebrája, akkor az in beillesztése a Lie algebrák morfizmusa, nulla maggal és képpel .g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}![{\ mathfrak {g}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/40a913b1503ed9ec94361b99f7fd59ef60705c28)
- Ha ideális, akkor létezik a Lie algebra egyedi szerkezete a hányadosvektortérben úgy, hogy a kanonikus vetület a Lie algebrák morfizmusa. A p magja akkor és annak képe . A Lie algebra így meghatározott úgynevezett hányadosa Lie algebra on . Például a Lie algebra hányados az abeli Lie algebra izomorf .h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g/h{\ displaystyle {\ mathfrak {g}} / {\ mathfrak {h}}}
o:g→g/h{\ displaystyle p: {\ mathfrak {g}} \ rightarrow {\ mathfrak {g}} / {\ mathfrak {h}}}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
g/h{\ displaystyle {\ mathfrak {g}} / {\ mathfrak {h}}}
g/h{\ displaystyle {\ mathfrak {g}} / {\ mathfrak {h}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
gl(nem,K)/sl(nem,K){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (n, K) / {\ mathfrak {sl}} (n, K)}
K{\ displaystyle K}![K](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2b76fce82a62ed5461908f0dc8f037de4e3686b0)
Képviseletek
Definíciók
A ábrázolása a Lie-algebra egy vektor térben V az adatok egy morfizmus . Más szavakkal, egy lineáris térkép, amely szintén ellenőriz . Megjegyezzük ezt az ábrázolást, vagy egyszerűen csak akkor, amikor nincs lehetséges kétértelműség . Azt is mondjuk, hogy V a - modulus vagy egyszerűen modulus . Időnként megjegyezzük az elem vektorra gyakorolt hatása helyett .
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
π:g→gl(V){\ displaystyle \ pi \ ,: \, {\ mathfrak {g}} \ to {\ mathfrak {gl}} (V)}
π{\ displaystyle \ pi}
∀x,y∈g, π([x,y])=π(x)∘π(y)-π(y)∘π(x){\ displaystyle \ forall x, y \ in {\ mathfrak {g}}, \ \ pi ([x, y]) = \ pi (x) \ circ \ pi (y) - \ pi (y) \ circ \ pi (x)}
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
V{\ displaystyle V}
π{\ displaystyle \ pi}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
x⋅v{\ displaystyle x \ cdot v}
π(x)(v){\ displaystyle \ pi (x) (v)}
x∈g{\ displaystyle x \ in {\ mathfrak {g}}}
v∈V{\ displaystyle v \ in V}![v \ a V-ben](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/99886ebbde63daa0224fb9bf56fa11b3c8a6f4fb)
A reprezentáció hűnek mondható, ha a morfizmus injektív. Ebben az esetben a Lie algebra a Lie alalgebrájának tekinthető .
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
π{\ displaystyle \ pi}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
gl(V){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (V)}![\ mathfrak {gl} (V)](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9ff2fd2cad20f84f28573b770667f3475816df68)
Egy al-ábrázolása ábrázolásából az az adat egy vektor altér W a V stabil hatására , azaz olyan, hogy . Különösen, egy vektor vonal D által generált vektor v stabil, szükséges és elégséges az V. lehet sajátvektor közös az összes endomorfizmusok . Az ábrázolás nem redukálható, ha nem enged tiszta alreprezentációt , vagyis az altérektől és az V. -től eltérően . Különösen az olyan ábrázolás az 1. dimenzió kiküszöbölhetetlen, mert ebben az esetben az egyetlen altereinek V pontosan és V . Legyen alulreprezentációja . A hányados képviselet a képviselete a a hányados tér által meghatározott .
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
∀x∈g, π(x)(W)⊂W{\ displaystyle \ forall x \ a {\ mathfrak {g}}, \ \ pi (x) (W) \ W részhalmazban
π(x){\ displaystyle \ pi (x)}
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
{0}{\ displaystyle \ {0 \}}
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
{0}{\ displaystyle \ {0 \}}
V′{\ displaystyle V '}
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
π¯{\ displaystyle {\ bar {\ pi}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
V/V′{\ displaystyle V / V '}
∀x∈g, ∀v∈V, π¯(x)(v+V′)=π(x)(v)+V′{\ displaystyle \ forall x \ in {\ mathfrak {g}}, \ \ forv v \ in V, \ {\ bar {\ pi}} (x) (v + V ') = \ pi (x) (v ) + V '}![\ forall x \ in \ mathfrak {g}, \ \ for v \ in V, \ \ bar {\ pi} (x) (v + V ') = \ pi (x) (v) + V'](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c416c8281a5684e1d3efa75b22ec39993de7012f)
A két ábrázolás és ugyanazon Lie algebra közötti morfizmus egy lineáris térkép adata, amely átvált a cselekvésre , vagyis annak . Mikor van a vektorterek izomorfizmusa, azt mondjuk, hogy a két ábrázolás izomorf. Az összes morfizmus halmaza az ábrázolások között, és vektorteret képez, amelyet jelölünk .(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
(π′,V′){\ displaystyle (\ pi ', V')}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
φ:V→V′{\ displaystyle \ varphi: V \ jobbra nyíl V '}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
∀x∈g, φ∘π(x)=π′(x)∘φ{\ displaystyle \ forall x \ in {\ mathfrak {g}}, \ \ varphi \ circ \ pi (x) = \ pi '(x) \ circ \ varphi}
φ{\ displaystyle \ varphi}
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
(π′,V′){\ displaystyle (\ pi ', V')}
Homg(V,V′){\ displaystyle Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V ')}![Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V ')](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7f4a481886b190fc3102c3be70ca7c4826a5e922)
Schur lemma fontos eredmény e tér megértéséhez . Itt van a kijelentés:
Homg(V,V′){\ displaystyle Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V ')}![Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V ')](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7f4a481886b190fc3102c3be70ca7c4826a5e922)
Schur lemma -
- Legyen és legyen egy Lie-algebra két visszavonhatatlan ábrázolása . Bármelyiket . Akkor vagy a null térkép, vagy az izomorfizmus. Különösen, ha izomorfak és nem .V{\ displaystyle V}
V′{\ displaystyle V '}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
φ∈Homg(V,V′){\ displaystyle \ varphi \ Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V ')}
φ{\ displaystyle \ varphi}
V{\ displaystyle V}
V′{\ displaystyle V '}
Homg(V,V′)={0}{\ displaystyle Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V ') = \ {0 \}}![Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V ') = \ {0 \}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/309434ca81ea239c9ac6c966b9ec79daa4fa0427)
- Tegyük fel, hogy itt a mező K van algebrailag zárt . Legyen egy redukálhatatlan véges dimenziós ábrázolása . Tehát minden morfizmus az identitás többszöröse. Más szóval, .V{\ displaystyle V}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
φ∈Homg(V,V){\ displaystyle \ varphi \ Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V)}
Homg(V,V)≅K{\ displaystyle Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V) \ cong K}![Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V) \ kong K](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/654fdcd5f7f9fb8d8f994977d9dd2e69161efe14)
Megjegyzések
- Schur lemma első pontja abból következik, hogy alulreprezentált és alulreprezentált .ker(φ){\ displaystyle ker (\ varphi)}
V{\ displaystyle V}
énm(φ){\ displaystyle Im (\ varphi)}
V′{\ displaystyle V '}![V '](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ff31fe992a31b4c954a933f1be91e2739a1c0ae7)
- Schur lemma második pontja abból adódik, hogy egy véges dimenziós vektortér bármilyen endomorfizmusa legalább egy sajátértéket beenged egy algebrailag zárt mező fölé. Ezért egy morfizmus a V a V , amely nem izomorfizmus. Az első pont szerint tehát a nulltérkép, azaz . Ez az eredmény még mindig érvényes a végtelen dimenzióban, de megköveteli a spektrális tétel erejét .λ{\ displaystyle \ lambda}
φ-λénd{\ displaystyle \ varphi - \ lambda id}
φ=λénd{\ displaystyle \ varphi = \ lambda id}![\ varphi = \ lambda id](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bc376606f04640f7dc4cdf38b2d2e66d5876976f)
- Schur lemma második pontja hamis egy nem algebrai szempontból zárt mező esetében. Tegyük fel például . Vegyük figyelembe a képlet által megadott ábrázolást . Ellenőrizzük, hogy az abeli Lie algebra visszavonhatatlan ábrázolása . Fontolja meg és pozícionálja . Mivel a Lie-algebra az Abel, egy morfizmus a V a V . Azt is ellenőrizhetjük, hogy valóban izomorfizmus-e. Az identitás azonban nem többszöröse. Megjegyzendő ezzel kapcsolatban, hogy nincs valós sajátértéke (ez magyarázza, hogy a lemma második pontjának igazolása miért nem érvényes ebben az esetben).K=R{\ displaystyle K = \ mathbb {R}}
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
∀x∈R, π(x)=(kötözősalátax-bűnxbűnxkötözősalátax)∈gl(2,R){\ displaystyle \ forall x \ in \ mathbb {R}, \ \ pi (x) = \ bal ({\ begin {tömb} {cc} \ cos x & - sin x \\\ sin x & \ cos x \ end {array}} \ right) \ in {\ mathfrak {gl}} (2, \ mathbb {R})}
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
R{\ displaystyle \ mathbb {R}}
y=45o{\ displaystyle y = 45 ^ {o}}
φ: =π(y){\ displaystyle \ varphi: = \ pi (y)}
R{\ displaystyle \ mathbb {R}}
φ{\ displaystyle \ varphi}
φ{\ displaystyle \ varphi}
φ{\ displaystyle \ varphi}
φ{\ displaystyle \ varphi}![\ varphi](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/33ee699558d09cf9d653f6351f9fda0b2f4aaa3e)
Példák
- Az abeli Lie algebra ábrázolása lineáris leképezési értékek az V vektortér űrkommutatív endomorfizmusának egy alterében . Például, ha V véges méretű, akkor átlós mátrixokkal ábrázolhatjuk (amelyek ingáznak közöttük).g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}![{\ mathfrak {g}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/40a913b1503ed9ec94361b99f7fd59ef60705c28)
- A triviális ábrázolása az egy vektor térben V a képviselete által meghatározott .g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
π{\ displaystyle \ pi}
∀x∈g, π(x)=0{\ displaystyle \ forall x \ itt: {\ mathfrak {g}}, \ \ pi (x) = 0}![\ forall x \ in \ mathfrak {g}, \ \ pi (x) = 0](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9e7c8e5b370ba71b25269d8059b1510cb33fd0f2)
- Ha azt határozza meg a természetes ábrázolás az a képviselet által meghatározott . Általánosabban, a természetes ábrázolása egy Lie részalgebra a definíció szerint a felvételét a . Ezért az értékekkel van .g=gl(nem,K){\ displaystyle {\ mathfrak {g}} = {\ mathfrak {gl}} (n, K)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
(π, Knem){\ displaystyle (\ pi, \ K ^ {n})}
∀x∈g, π(x)=x{\ displaystyle \ forall x \ itt: {\ mathfrak {g}}, \ \ pi (x) = x}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
gl(nem,K){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (n, K)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
gl(nem,K){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (n, K)}
Knem{\ displaystyle K ^ {n}}![K ^ {n}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1d63366b3d00300e06eee81786182062b98775c5)
- A asszociatív reprezentáció (en) egy Lie-algebra a képviselete által meghatározott .g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
(nál néld,g){\ displaystyle (hirdetés, {\ mathfrak {g}})}
∀x∈g, nál néld(x): y∈g↦[x,y]∈g{\ displaystyle \ forall x \ in {\ mathfrak {g}}, \ ad (x): \ y \ in {\ mathfrak {g}} \ mapsto [x, y] \ in {\ mathfrak {g}}}![\ forall x \ in \ mathfrak {g}, \ ad (x): \ y \ in \ mathfrak {g} \ mapsto [x, y] \ in \ mathfrak {g}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/035813a0c4ebc212a20f0568776c225498602640)
- Hagy a Abel Lie algebra dimenzió 1. meghatározni . Tekintsük a helyet . Mi határozza meg a képviseletét a V a képlet , ahol .g=R{\ displaystyle {\ mathfrak {g}} = \ mathbb {R}}
K=R{\ displaystyle K = \ mathbb {R}}
V=L2(R){\ displaystyle V = L ^ {2} (\ mathbb {R})}
R{\ displaystyle \ mathbb {R}}
∀x∈R, π(x)(f)=f∘τx {\ displaystyle \ forall x \ in \ mathbb {R}, \ \ pi (x) (f) = f \ circ \ tau _ {x} \}
τx: y∈R↦y-x∈R{\ displaystyle \ tau _ {x}: \ y \ in \ mathbb {R} \ mapsto yx \ in \ mathbb {R}}![\ tau_x: \ y \ in \ mathbb {R} \ mapsto yx \ in \ mathbb {R}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/40c2395e25948abd74c19ca7642d79c850e4926c)
A reprezentációk konstrukciói
-
Közvetlen összeg : let és két ábrázolása . A képlettel definiáljuk a közvetlen összegábrázolást a vektortérben . Ebben az esetben, és azok alreprezentációi .(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
(π′,V′){\ displaystyle (\ pi ', V')}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
π⊕π′{\ displaystyle \ pi \ oplus \ pi '}
V⊕V′{\ displaystyle V \ oplus V '}
∀x∈g, ∀v∈V, ∀v′∈V′, (π⊕π′)(x)(v,v′)=(π(x)(v),π′(x)(v′)){\ displaystyle \ forall x \ in {\ mathfrak {g}}, \ \ forall v \ in V, \ \ forall v '\ in V', \ (\ pi \ oplus \ pi ') (x) (v, v ') = (\ pi (x) (v), \ pi' (x) (v '))}}
V⊕{0}{\ displaystyle V \ oplus \ {0 \}}
{0}⊕V′{\ displaystyle \ {0 \} \ oplus V '}
(π⊕π′,V⊕V′){\ displaystyle (\ pi \ oplus \ pi ', V \ oplus V')}![(\ pi \ oplus \ pi ', V \ oplus V')](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fa047969b9848fa67fae6e0b0de66e799e2eafd4)
-
Tenzor termék : let és két ábrázolása . A képlettel definiáljuk a tenzor szorzatábrázolást a vektortérben .(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
(π′,V′){\ displaystyle (\ pi ', V')}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
π⊗π′{\ displaystyle \ pi \ otimes \ pi '}
V⊗V′{\ displaystyle V \ otimes V '}
∀x∈g, ∀v∈V, ∀v′∈V′, (π⊗π′)(x)(v⊗v′)=π(x)(v)⊗v′+v⊗π′(x)(v′){\ displaystyle \ forall x \ in {\ mathfrak {g}}, \ \ forall v \ in V, \ \ forall v '\ in V', \ (\ pi \ otimes \ pi ') (x) (v \ otimes v ') = \ pi (x) (v) \ otimes v' + v \ otimes \ pi '(x) (v')}![\ forall x \ in \ mathfrak {g}, \ \ for v \ in V, \ \ forall v '\ in V', \ (\ pi \ otimes \ pi ') (x) (v \ otimes v') = \ pi (x) (v) \ otimes v '+ v \ otimes \ pi' (x) (v ')](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9434118fa07a15f3f0881fcf3d7d3ae50494a428)
-
Ellentmondásos : vagy a . Mi határozza meg a contragredient képviselet kettős vektortér a képlet .(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
π∗{\ displaystyle \ pi ^ {*}}
V∗{\ displaystyle V ^ {*}}
∀x∈g, ∀v∗∈V∗, π∗(x)(v∗)=-v∗∘π(x){\ displaystyle \ forall x \ in {\ mathfrak {g}}, \ \ forall v ^ {*} \ in V ^ {*}, \ \ pi ^ {*} (x) (v ^ {*}) = -v ^ {*} \ circ \ pi (x)}![\ forall x \ in \ mathfrak {g}, \ \ forall v ^ * \ in V ^ *, \ \ pi ^ * (x) (v ^ *) = - v ^ * \ circ \ pi (x)](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/77d154cf252d79badf9ef171a92305e46917358b)
-
A morfizmusok tere : let és két ábrázolása . Láttuk, hogyan definiálhatjuk a morfimák vektorterét V -ből . Mi határozza meg a képviseletet is jelöljük meg ezt a helyet, amelyet a képlet .(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
(π′,V′){\ displaystyle (\ pi ', V')}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
Homg(V,V′){\ displaystyle Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V ')}
V′{\ displaystyle V '}
π{\ displaystyle \ pi}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
∀x∈g, ∀φ∈Homg(V,V′), π(x)(φ)=-φ∘π(x){\ displaystyle \ forall x \ in {\ mathfrak {g}}, \ \ forall \ varphi \ in Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V '), \ \ pi (x) (\ varphi) = - \ varphi \ circ \ pi (x)}![\ forall x \ in \ mathfrak {g}, \ \ forall \ varphi \ in Hom _ {\ mathfrak {g}} (V, V '), \ \ pi (x) (\ varphi) = - \ varphi \ circ \ pi (x)](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2c82572207f64791ee073d4ca9fca3b2d442a15a)
-
Korlátozás a Lie alalgebrára : legyen a reprezentációja . Legyen a Lie alalgebrája . Aztán egy ábrázolása , az úgynevezett korlátozása a . Időnként a minősítésekkel való visszaélés tapasztalja.(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
(π|h,V){\ displaystyle (\ pi _ {| {\ mathfrak {h}}}, V)}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
V|h{\ displaystyle V_ {| {\ mathfrak {h}}}}![V_ {| \ mathfrak {h}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f4213cf0205995521dcb1c2610f1ff27738d59a8)
A ábrázolása nem bontható össze, ha nem izomorf a két megfelelő részábrázolás közvetlen összegével. Különösen minden visszavonhatatlan ábrázolás felbonthatatlan, de fordítva hamis. A képviselet félig egyszerű (vagy teljesen redukálható ), ha izomorf egy direkt összege nem csökkenthető al-reprezentációja (esetleg végtelen sok). A szétszerelhetetlen és félig egyszerű ábrázolás szükségszerűen nem olvasható.
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}![{\ mathfrak {g}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/40a913b1503ed9ec94361b99f7fd59ef60705c28)
Példák
- Legyen az 1. dimenzió abeli Lie algebra a mező felett . A képlettel definiáljuk az in ábrázolását . Ez az ábrázolás nem visszavonhatatlan. Például a vektor által generált vonal stabil, akárcsak a vektor által generált vonal . Ezért két alreprezentációról van szó, amelyek az 1. dimenzió miatt visszavonhatatlanok. Most megvan . Tehát az ábrázolás félig egyszerű.g=R{\ displaystyle {\ mathfrak {g}} = \ mathbb {R}}
K=R{\ displaystyle K = \ mathbb {R}}
π{\ displaystyle \ pi}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
R2{\ displaystyle \ mathbb {R} ^ {2}}
π(x)=(x00-x)∈gl(2,R){\ displaystyle \ pi (x) = \ left ({\ begin {array} {cc} x & 0 \\ 0 & -x \ end {tömb}} \ right) \ in {\ mathfrak {gl}} (2 , \ mathbb {R})}
D1{\ displaystyle D_ {1}}
(10){\ displaystyle \ left ({\ begin {tömb} {c} 1 \\ 0 \ vége {tömb}} \ jobb)}
D2{\ displaystyle D_ {2}}
(01){\ displaystyle \ left ({\ begin {tömb} {c} 0 \\ 1 \ vége {tömb}} \ jobb)}
π{\ displaystyle \ pi}
D1⊕D2=R2{\ displaystyle D_ {1} \ oplus D_ {2} = \ mathbb {R} ^ {2}}
π{\ displaystyle \ pi}![\ pi](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9be4ba0bb8df3af72e90a0535fabcc17431e540a)
- A jelöléseket az előző példa, akkor is úgy a képviseletet az alábbi képlet határozza meg . A vonal ismét stabil altér. Tehát a reprezentáció nem visszavonhatatlan. Általánosabban ellenőrizhetjük, hogy ez az egyetlen stabil vonal, és ezért az egyetlen alulreprezentációja . Így felbonthatatlan.π′{\ displaystyle \ pi '}
R2{\ displaystyle \ mathbb {R} ^ {2}}
π′(x)=(1x01)∈gl(2,R){\ displaystyle \ pi '(x) = \ balra ({\ begin {array} {cc} 1 & x \\ 0 & 1 \ end {array}} \ right) \ in {\ mathfrak {gl}} (2 , \ mathbb {R})}
D1{\ displaystyle D_ {1}}
π′{\ displaystyle \ pi '}
D1{\ displaystyle D_ {1}}
π′{\ displaystyle \ pi '}
π′{\ displaystyle \ pi '}![\ pi '](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/96621a3b005d05c898c2f1fb594134fdf35e476d)
- Tartsuk mindig ugyanazokat a jelöléseket. Mi határozza meg a képviseletet az a következő képlettel . Az ábrázolással ellenőrizhetjük, hogy nincsenek-e stabil vonalak . Más szavakkal, visszavonhatatlan.π″{\ displaystyle \ pi ''}
R{\ displaystyle \ mathbb {R}}
R2{\ displaystyle \ mathbb {R} ^ {2}}
π″(x)=(kötözősalátax-bűnxbűnxkötözősalátax)∈gl(2,R){\ displaystyle \ pi '' (x) = \ balra ({\ begin {tömb} {cc} \ cos x & - \ sin x \\\ sin x & \ cos x \ end {tömb}} \ jobb) \ itt: {\ mathfrak {gl}} (2, \ mathbb {R})}
π″{\ displaystyle \ pi ''}
π″{\ displaystyle \ pi ''}![\ pi ''](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dab6f20ca3a22c13564cafa053c51092f53c1fc8)
Ez a három példa azt a tényt tükrözi, hogy egy valós mátrix lehet diagonalizálható vagy trigonalizálható, de nem diagonalizálható, vagy nincs valós sajátértéke . Így látjuk, hogy a Lie algebra reprezentációjának fogalma általánosítja az endomorfizmusok redukciójának klasszikus fogalmát .
Kapcsolat a burkoló algebra ábrázolásával
A Lie algebra burkoló algebra
Legyen A asszociatív algebra az egységgel. Ekkor létezik a A szerkezet a Lie-algebra, amelyre a Lie konzol a következő képlet adja . Néha ezt a Lie algebrát jelöljük . Így minden asszociatív algebra Lie-algebrát nyújt. Láttuk, hogy ez egy példa erre a konstrukcióra. Adhatunk-e fordított értéket ennek az eredménynek? Felépíthetünk asszociatív algebrát a Lie algebrából. Ez az ötlet a Lie algebra burkoló algebra fogalmához vezet.
∀nál nél,b∈NÁL NÉL, [nál nél,b]=nál nélb-bnál nél{\ displaystyle \ forall a, b \ in A, \ [a, b] = ab-ba}
NÁL NÉLL{\ displaystyle A_ {L}}
gl(V){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (V)}![\ mathfrak {gl} (V)](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9ff2fd2cad20f84f28573b770667f3475816df68)
Van egy Lie algebra felett K . Legyen a tenzori algebra . Legyen J a tenzorok által generált kétoldali ideál minden x és y esetén . A burkoló algebra a hányadosként definiált egységes asszociatív algebra . Megjegyezzük . A készítményt az úgynevezett kanonikus alkalmazása a saját borítékolás algebra. Algebraként 1 és a kép generálja . Ezenkívül a Lie algebrák morfizmusa az in . A Lie algebra burkoló algebra kielégíti a következő univerzális tulajdonságot:
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
T(g){\ displaystyle T ({\ mathfrak {g}})}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
T(g){\ displaystyle T ({\ mathfrak {g}})}
x⊗y-y⊗x-[x,y]∈T(g){\ displaystyle x \ otimes yy \ otimes x- [x, y] \ T-ben ({\ mathfrak {g}})}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
T(g)/J{\ displaystyle T ({\ mathfrak {g}}) / J}
U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
ι:g↪T(g)→U(g){\ displaystyle \ iota: {\ mathfrak {g}} \ hookrightarrow T ({\ mathfrak {g}}) \ rightarrow {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
ι(g){\ displaystyle \ iota ({\ mathfrak {g}})}
ι{\ displaystyle \ iota}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
U(g)L{\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}}) _ {L}}![\ mathcal {U} (\ mathfrak {g}) _ L](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6cec37e0541037075b38b01465e6a373563e715a)
A burkoló algebra univerzális tulajdonsága -
Legyen A asszociatív algebra egy egységgel. Hagy egy morfizmus Lie algebrák a in . Ekkor létezik az A- ból származó asszociatív algebrák egyedi morfizmusa , amely és .
φ{\ displaystyle \ varphi}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
NÁL NÉLL{\ displaystyle A_ {L}}
Φ{\ displaystyle \ Phi}
U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
Φ(1)=1{\ displaystyle \ Phi (1) = 1}
Φ∘ι=φ{\ displaystyle \ Phi \ circ \ iota = \ varphi}![\ Phi \ circ \ iota = \ varphi](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/708517529169fd7f79fc2e0059ddbcb892fbb0d9)
Példa
- Ha abeli Lie algebra, akkor a burkoló algebráját szimmetrikus algebrájával azonosítjuk, amely maga (egy bázis kiválasztása után) azonosítja a polinomok algebráját. Különösen izomorf a meghatározatlan polinomok algebra vonatkozásában .g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
S(g){\ displaystyle {\ mathcal {S}} ({\ mathfrak {g}})}
U(K){\ displaystyle {\ mathcal {U}} (K)}
K[x]{\ displaystyle K [X]}![K [X]](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5bb4d802ca5718a14dc961af8692f35cdfad169b)
A Lie algebra ábrázolása vs burkoló algebra ábrázolása
Legyen egy ábrázolása . Mivel egy asszociatív algebra egység, az univerzális tulajdonsága azt jelenti, hogy létezik egy egyedi morfizmus algebrák , hogy . Ez a művelet tehát lehetővé teszi a Lie algebra reprezentációjáról az asszociatív algebrák morfizmusára való áttérést. Ezzel szemben az asszociatív algebrák bármely morfizmusa korlátozással adja a Lie algebrák morfizmusát, vagyis a . Ezt az elvet a kategóriák ekvivalenciájaként értelmezik egy adott Lie algebra ábrázolási kategóriája és burkoló algebra reprezentációinak kategóriája között.
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
gl(V){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (V)}
U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
π~:U(g)→gl(V){\ displaystyle {\ tilde {\ pi}}: {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}}) \ rightarrow {\ mathfrak {gl}} (V)}
∀x∈g, π~(x)=π(x){\ displaystyle \ forall x \ in {\ mathfrak {g}}, \ {\ tilde {\ pi}} (x) = \ pi (x)}
π~:U(g)→gl(V){\ displaystyle {\ tilde {\ pi}}: {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}}) \ rightarrow {\ mathfrak {gl}} (V)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}![{\ mathfrak {g}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/40a913b1503ed9ec94361b99f7fd59ef60705c28)
Ez az új nézőpont azért fontos, mert lehetővé teszi új alapvető tárgyak figyelembe vételét. Ezek közül az első egy előadás lemondása. Legyen egy ábrázolása . Jegyezzük meg ismét betűvel azt az ábrázolást, amelyből levezetjük. Ezután a megszüntetést a V halmaza . Kétoldali ideál, mert az algebrák morfizmusa. Bármely ideált, amely a redukálhatatlan ábrázolásának érvénytelenítője, primitív ideálnak nevezzük .
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
π{\ displaystyle \ pi}
U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
NÁL NÉLnemnem(V): ={u∈U(g), π(u)=0}{\ displaystyle Ann (V): = \ {u \ in {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}}), \ \ pi (u) = 0 \}}
U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
π{\ displaystyle \ pi}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}![{\ mathfrak {g}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/40a913b1503ed9ec94361b99f7fd59ef60705c28)
Legyen egy ábrázolása . Jegyezzük meg ismét betűvel azt az ábrázolást, amelyből levezetjük. Minden v a V , a készlet definiálja egy nem-zéró alulreprezentáltság V . Ha V redukálhatatlan, akkor megvan . Általánosabban, a reprezentáció V azt mondják, hogy a ciklikus , ha létezik olyan, hogy . Az v vektort ciklikus vektornak nevezzük . A képviselet V irreducibilis, ha, és csak akkor, ha minden nem nulla vektor V ciklikus. A reprezentációs V azt mondják, hogy a véges típusú , ha létezik véges számú vektorok az V olyan, hogy . A redukálhatatlan ábrázolás tehát véges típusú. Legyen V ciklikus ábrázolás, és v legyen ciklikus vektor. Ezután a képlettel definiálunk egy alkalmazást . A rendszermag az a törlő a v , jelöljük . Ez ideális baloldal . Mivel V ciklikus, a kép megegyezik az összes V-vel . Ezért arra következtetünk . Így minden ciklikus reprezentáció (és különösen minden redukálhatatlan reprezentáció) a borítékoló algebra hányadosaként jelenik meg . Sőt, ha V irreducibilis, akkor az ideális maximális. Így a redukálhatatlan ábrázolásainak osztályozása egyenértékű a burkoló algebra maximális bal ideáljainak osztályozásával.(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
π{\ displaystyle \ pi}
U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
π(U(g))(v){\ displaystyle \ pi ({\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})) (v)}
V=π(U(g))(v){\ displaystyle V = \ pi ({\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})) (v)}
v∈V{\ displaystyle v \ in V}
V=π(U(g))(v){\ displaystyle V = \ pi ({\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})) (v)}
v1,...,vnem{\ displaystyle v_ {1}, \ ldots, v_ {n}}
V=∑k=1nem π(U(g))(vk){\ displaystyle V = \ sum _ {k = 1} ^ {n} \ \ pi ({\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})) (v_ {k})}
φ:U(g)→V{\ displaystyle \ varphi: {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}}) \ rightarrow V}
φ(u)=π(u)(v){\ displaystyle \ varphi (u) = \ pi (u) (v)}
φ{\ displaystyle \ varphi}
NÁL NÉLnemnem(v){\ displaystyle Ann (v)}
U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
φ{\ displaystyle \ varphi}
V≅U(g)/NÁL NÉLnemnem(v){\ displaystyle V \ cong {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}}) / Ann (v)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
NÁL NÉLnemnem(v){\ displaystyle Ann (v)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}![{\ mathfrak {g}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/40a913b1503ed9ec94361b99f7fd59ef60705c28)
Példa Tekintsük a kommutatív Lie algebrát . Azonosítsa annak burkoló algebráját a polinomok gyűrűjével . Ez a gyűrű fő , ezért ideáljait egyetlen polinom generálja. Ezenfelül, ha egy polinom P (X) tudja bontani a formában , akkor az ideális által generált P tartalmazza az ideális által generált . A d'Alembert-Gauss-tétel ekkor azt sugallja, hogy a maximális ideálok a forma ideáljai , egy mindent leírva . A megfelelő hányados ezután izomorf és fellépése adja , és . Most nézzük meg a hányadost hol . Ha a hányados egy félig egyszerű ábrázolás, a két irreducibilis ábrázolás közvetlen összege és . Alapvetően más a helyzet, amikor . Ebben az esetben a hányados a 2. dimenzió vektortere, amelyen a szorzóval adott operátor a 2. index nilpotense. A Lie algebra reprezentációját tekintve ez a hányados megfelel a képlet által megadott reprezentációnak , amely lebonthatatlan, de nem irhatatlan.
VS{\ displaystyle \ mathbb {C}}
VS[x]{\ displaystyle \ mathbb {C} [X]}
P(x)=Q(x)(x-nál nél){\ displaystyle P (X) = Q (X) (Xa)}
(P){\ displaystyle (P)}
(x-nál nél){\ displaystyle (Xa)}
x-nál nél{\ displaystyle Xa}
VS[x]{\ displaystyle \ mathbb {C} [X]}
(x-nál nél){\ displaystyle (Xa)}
VS{\ displaystyle \ mathbb {C}}
VS[x]/(x-nál nél){\ displaystyle \ mathbb {C} [X] / (Xa)}
VS{\ displaystyle \ mathbb {C}}
VS[x]{\ displaystyle \ mathbb {C} [X]}
1⋅1¯=1¯{\ displaystyle 1 \ cdot {\ bar {1}} = {\ bar {1}}}
x⋅1¯=nál nél¯{\ displaystyle X \ cdot {\ bar {1}} = {\ bar {a}}}
VS[x]/(P){\ displaystyle \ mathbb {C} [X] / (P)}
P(x)=(x-nál nél)(x-b){\ displaystyle P (X) = (Xa) (Xb)}
nál nél≠b{\ displaystyle a \ not = b}
VS[x]/(x-nál nél){\ displaystyle \ mathbb {C} [X] / (Xa)}
VS[x]/(x-b){\ displaystyle \ mathbb {C} [X] / (Xb)}
nál nél=b{\ displaystyle a = b}
x-nál nél{\ displaystyle Xa}
VS{\ displaystyle \ mathbb {C}}
π(z)=(nál nélz0nál nél){\ displaystyle \ pi (z) = \ balra ({\ begin {array} {cc} a & z \\ 0 & a \ end {tömb}} \ jobbra)}![\ pi (z) = \ balra (\ begin {tömb} {cc} a & z \\ 0 & a \ vége {tömb} jobbra)](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/90530bbb7e32861e1bed440406610ffc74cb60f7)
Indukció
Legyen egy Lie algebra. Legyen a Lie alalgebrája . Legyen egy ábrázolása . Láttuk, hogy korlátozással megszerezhetjük a reprezentációt . A burkoló algebra fogalma egyszerű eszközt ad a kölcsönös probléma mérlegelésére. Legyen tehát egy reprezentációja , amelyet a burkoló algebra reprezentációjának tekintünk . A Poincaré-Birkhoff-Witt tétel következménye, hogy a . Másrészt ábrázolja, ha a tenzorokon bal szorzással cselekszünk . Ezután elkészítjük az ábrázolást . Ezt nevezik a képviselet által kiváltott re a által .
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
(π,V){\ displaystyle (\ pi, V)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
(π′,V′){\ displaystyle (\ pi ', V')}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
U(h){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {h}})}
U(h){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {h}})}
U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
énnemdhg(V′): =U(g)⊗U(h)V′{\ displaystyle Ind _ {\ mathfrak {h}} ^ {\ mathfrak {g}} (V '): = {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}}) \ otimes _ {{\ mathcal { U}} ({\ mathfrak {h}})} V '}
h{\ displaystyle {\ mathfrak {h}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
(π′,V′){\ displaystyle (\ pi ', V')}![(\ pi ', V')](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a41ac825297cdb96091bc0438e2c86a4b4871ea6)
Kapcsolat a Lie csoportok ábrázolásával
Ebben a részben, a test K jelentése (vagy ). A G Lie csoport egy valós (vagy komplex) differenciálcsatorna, amely két térképpel rendelkezik, és sima (vagy holomorf), azaz egy csoport . Maga a K mező kommutatív Lie csoport. A Lie csoportok másik példája az n méretű invertálható mátrixok csoportja . A Lie csoportmorfizmus egy differenciálható (vagy holomorf) csoportmorfizmus. A véges dimenziós ábrázolása Lie csoport G egy morphsime a G in .
R{\ displaystyle \ mathbb {R}}
VS{\ displaystyle \ mathbb {C}}
μ: G×G→G{\ displaystyle \ mu: \ G \ szorzat G \ jobbra nyíl G}
én: G→G{\ displaystyle i: \ G \ jobbra nyíl G}
(G, μ, én){\ displaystyle (G, \ \ mu, \ i)}
GL(nem,K){\ displaystyle GL (n, K)}
GL(nem,K){\ displaystyle GL (n, K)}![GL (n, K)](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e74e0dcc111016640be7e4698931fc4c9fd86ede)
A hazugságcsoportok a Lie algebrákhoz kapcsolódnak. Valójában a G Lie-csoport érintőtere az identitásban egy véges dimenziójú Lie-algebra, amelyet a G- csoport Lie-algebrájának nevezünk és megjegyezünk . Például, a Lie-algebra a K jelentése K önmagában; A Lie algebra van . Mivel a G Lie Lie-csoport Lie algebra az identitás érintőtere, valójában csak az identitás összekapcsolt összetevőjétől függ. Így például a szigorúan pozitív determinánssal rendelkező valós mátrixok csoportja ugyanazzal a Lie algebrával rendelkezik, mint a . Másrészt az izomorfizmusig létezik egy egyedi összekapcsolt és egyszerűen összekapcsolt Lie-csoport , amelynek adott (véges dimenziójú) Lie-algebra van.
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
GL(nem,K){\ displaystyle GL (n, K)}
gl(nem,K){\ displaystyle {\ mathfrak {gl}} (n, K)}
GL+(nem,R){\ displaystyle GL ^ {+} (n, \ mathbb {R})}
GL(nem,R){\ displaystyle GL (n, \ mathbb {R})}![GL (n, \ mathbb {R})](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a1f7197960fac26cadfe027d3045154b9972f8d3)
Mivel a Lie csoportok közötti morfizmus hipotézis szerint differenciálható, feltérképezést indukál az alapul szolgáló Lie algebrák között . Ez a térkép valójában a Lie algebrák morfizmusa. Különösen, ha a G Lie-csoport bármilyen ábrázolása a Lie-algebra véges dimenziós reprezentációját eredményezi . Ezzel szemben a Lie algebra bármilyen véges dimenziós ábrázolása az egyedülálló, egyszerűen összekapcsolt Lie csoport reprezentációjából származik, amelynek Lie algebra a Lie algebra .
φ: G→H{\ displaystyle \ varphi: \ G \ rightarrow H}
dφ: g→h{\ displaystyle d \ varphi: \ {\ mathfrak {g}} \ rightarrow {\ mathfrak {h}}}
dφ{\ displaystyle d \ varphi}
H=GL(nem,K){\ displaystyle H = GL (n, K)}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}![{\ mathfrak {g}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/40a913b1503ed9ec94361b99f7fd59ef60705c28)
Megjegyzés A Lie-csoportok reprezentációjának erőteljesebb elképzelései teszik lehetővé az elmélet kiterjesztését a végtelen dimenzióra, az utóbbi eredmény analógjának megtartása mellett. Ezek például az elfogadható ábrázolások és a -modulok fogalma .
(g,K){\ displaystyle ({\ mathfrak {g}}, K)}![(\ mathfrak {g}, K)](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fc413e0c6483c4923b796846b98ef2e3bbdb8efa)
Modul kategória
Legyen egy Lie algebra. Az összes -modulok halmaza (vagy egyenértékűen az összes ábrázolása ) kategóriát alkot , amelyet jelölünk . Ez a kategória abeli . Különösen figyelembe vehetjük a modulok pontos szekvenciáit. Egy pontos szekvenciáját a a megadott három modulusok M , N , P és két injektív és szürjektıv morfizmusok. Megjegyezünk egy ilyen sorrendet. A modul P jelentése projektív ha pontos sorrendben van osztva, azaz, ha létezik egy morfizmus olyan, hogy . Egy ekvivalens definíció a következő: a P modulus projektív, ha bármilyen szurjektív morfizmus és bármilyen morfizmus esetében létezik olyan egyedi morfizmus , amely . Egy kettős módon modulusa én is injektív ha pontos szekvenciáját is osztott. Ezzel egyenértékű definíció a következő: az I. modul injektív, ha bármilyen injektív morfizmus és bármilyen morfizmus esetében létezik olyan egyedi morfizmus , amely .g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
g{\ displaystyle {\ mathfrak {g}}}
Mod(g){\ displaystyle Mod ({\ mathfrak {g}})}
Mod(g){\ displaystyle Mod ({\ mathfrak {g}})}
én:NEM→M{\ displaystyle i: N \ jobbra nyíl M}
o:M→P{\ displaystyle p: M \ jobbra nyíl P}
0→NEM→M→P→0{\ displaystyle 0 \ rightarrow N \ rightarrow M \ rightarrow P \ rightarrow 0}
0→NEM→M→P→0{\ displaystyle 0 \ rightarrow N \ rightarrow M \ rightarrow P \ rightarrow 0}
s:P→M{\ displaystyle s: P \ jobbra nyíl M}
o∘s=énd{\ displaystyle p \ circ s = id}
f:NEM→M{\ displaystyle f: N \ rightarrow M}
h:P→M{\ displaystyle h: P \ rightarrow M}
h′:P→NEM{\ displaystyle h ': P \ jobbra nyíl N}
f∘h′=h{\ displaystyle f \ circ h '= h}
0→én→M→P→0{\ displaystyle 0 \ rightarrow I \ rightarrow M \ rightarrow P \ rightarrow 0}
f:NEM→M{\ displaystyle f: N \ rightarrow M}
h:NEM→én{\ displaystyle h: N \ jobbra nyíl I}
h′:M→én{\ displaystyle h ': M \ jobbra nyíl I}
h′∘f=h{\ displaystyle h '\ circ f = h}![h '\ circ f = h](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/10b555b25ec0888a5ed6969841d8dcec895613f1)
Mivel bármely modul egyben a gyűrű modulja is, használhatjuk a modulok általános fogalmait a gyűrűn . A modulus M jelentése a véges hosszúságú , ha létezik egy véges sorozat részmodulokat úgy, hogy az egymást követő hányadosok nem redukálhatók modulust mutatnak. Egy ilyen szekvenciát nevezzük Jordan-Hölder a M . Egy véges hosszúságú modul esetében az izomorfizmusok osztály hányadosa csak az M modultól függ . Különösen a egész szám, n csak attól függ, a modulus M és az úgynevezett hossza a modul M . Például bármely redukálhatatlan modul értéke 1 hosszú, két irreducibilis modul bármely közvetlen összege 2 hosszú.U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}
{0}⊂M1⊂M2⊂⋯⊂Mnem=M{\ displaystyle \ {0 \} \ M_halmaz {1} \ M_halmaz M_ {2} \ subset \ cdots \ M_halmaz M_ {n} = M}
Mén+1/Mén{\ displaystyle M_ {i + 1} / M_ {i}}![M_ {i + 1} / M_i](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cebf4a08f70f26f56cfa1e5d152b7024b2874388)
A modul M jelentése artinian ha csökkenő sorrendet részmodulokat stacionárius. Például bármely véges dimenziós modulus artinikus. Az M modul nem éteres, ha a szubmodulok növekvő szekvenciája álló helyzetben van. Mivel a burkoló algebra egy Noetherian gyűrű , egy modul M jelentése Noetherian akkor és csak akkor, ha a véges típusú. A modul akkor és csak akkor véges hosszúságú, ha Noetherian és Artinian.M⊃M1⊃M2⊃⋯{\ displaystyle M \ supset M_ {1} \ supset M_ {2} \ supset \ cdots}
{0}⊂M1⊂M2⊂⋯{\ displaystyle \ {0 \} \ subset M_ {1} \ subset M_ {2} \ subset \ cdots}
U(g){\ displaystyle {\ mathcal {U}} ({\ mathfrak {g}})}![\ mathcal {U} (\ mathfrak {g})](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/18d2f9125c61787a268c9434622242334ca152f6)
Példa A véges dimenziós modulus mindig noetheriás és artiniánus, ezért mindig véges hosszúságú. Ez már a végtelen dimenzióban sem érvényes, még egy abeli Lie algebra esetében sem. Tegyük fel például, hogy . Tekintsük azt a modulust, ahol a hatását az z skalárral való szorzás adja . Az akcióját tehát a bal szorzás adja. Tehát minden bal ideál egy L almodul . (P) megjegyzés : a P polinom által generált ideál . Legyen egy komplex számok végtelen sora. Ezután a következő csökkenő sorrendben: . Ez egy nem stacionárius szubmodul-sorozat, amelynek egymást követő hányadai redukálhatatlan modulok (az 1. dimenzió miatt). Így L nem artinista és nem véges hosszúságú. Vegye figyelembe, hogy L nem-éter, mert véges típusú modulus (valójában ciklikus, amelyet az 1 állandó polinom generál ).g=VS{\ displaystyle {\ mathfrak {g}} = \ mathbb {C}}
L=VS[x]{\ displaystyle L = \ mathbb {C} [X]}
z∈VS{\ displaystyle z \ in \ mathbb {C}}
U(VS)=VS[x]{\ displaystyle {\ mathcal {U}} (\ mathbb {C}) = \ mathbb {C} [X]}
nál nél1,nál nél2,...{\ displaystyle a_ {1}, a_ {2}, \ ldots}
⋯⊂(x-nál nél1)⋯(x-nál nélnem)⊂⋯⊂(x-nál nél1)(x-nál nél2)⊂(x-nál nél1)⊂L{\ displaystyle \ cdots \ subset (X-a_ {1}) \ cdots (X-a_ {n}) \ subset \ cdots \ subset (X-a_ {1}) (X-a_ {2}) \ subset ( X-a_ {1}) \ L részhalmaz![\ cdots \ subset (X-a_1) \ cdots (X-a_n) \ subset \ cdots \ subset (X-a_1) (X-a_2) \ subset (X-a_1) \ L halmaz](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/31f889b3233b4d4931c7f5deac59e582e10710ac)
A alkategória teljes a jelentése Artinian (illetve Noetherian), ha minden tárgy Artinian (illetve Noetherian) modulokat. Artinussal és noetheriannal teli alkategóriában bármely tárgy véges hosszúságú. A alkategória teljes területén elég projektív ha bármilyen tárgy M alkategóriában van egy projektív modul P alkategóriában és szürjektıv morfizmus P a M . Ő elég injektıv , ha bármilyen tárgy M az al-kategóriában van injektív modul I az al-kategória és injektív morfizmus M a I .
Mod(g){\ displaystyle Mod ({\ mathfrak {g}})}
Mod(g){\ displaystyle Mod ({\ mathfrak {g}})}
Mod(g){\ displaystyle Mod ({\ mathfrak {g}})}
Hivatkozások
-
N. Bourbaki , Matematika elemei , Csoportok és Lie algebrák, 1. fejezet, Springer, 2007 ( ISBN 978-3-540-35335-5 )
-
Jacques Dixmier , Borítékoló algebrák , Jacques Gabay, 1996 ( ISBN 2-87647-014-4 )
- Brian Hall, Lie Groups, Lie Algebras, and Representations , Springer, 2003 ( ISBN 978-0-387-40122-5 )
- James Humphreys, Bevezetés a hazug algebrákba és a reprezentációelmélet , második nyomtatás, átdolgozva. Matematika diplomás szövegek, 9. Springer, 1978 ( ISBN 0-387-90053-5 )
-
Nathan Jacobson , Lie algebras , Az 1962-es eredeti újraközlése , Dover, 1979 ( ISBN 0-486-63832-4 )
Kapcsolódó cikkek
<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">