표현 텐서 제품

Tensor product of representations

수학에서 표현에 대한 텐서 산물은 표현에 기초하는 벡터 공간의 텐서 산물이며, 제품에 대한 인자-현상 그룹 작용과 함께 그 기초가 된다.이 구조는 클렙슈-고단 절차와 함께 이미 몇 가지 알고 있는 경우, 추가적인 수정 불가능한 표현을 생성하는 데 사용될 수 있다.

정의

그룹 표현

If are linear representations of a group , then their tensor product is the tensor product of vector spaces with the linear action of uniquely determined by the condition that

[1][2]

for all and . Although not every element of is expressible in the form , the universal property of the tensor product 작동은 이 동작이 잘 정의되어 있음을 보장한다.

동형체 언어에서, 1{\}, {\}}의 G{\}의 동작이 동형체 : (1 : G ) , 그러면 텐서 제품 표현은 동형성 : G → (V V ) }:}(V_ 의해 제공됨

2( )= ⊗ ( ) () \ \ \ \ \ \ \{1)\,

여기서 ( ) 2 ( ) }(g 선형 지도의 텐서 곱이다.[3]

사람들은 텐서 제품의 개념을 한정된 수의 표현으로 확장할 수 있다.V가 그룹 G의 선형 표현인 경우, 위의 선형 작용으로 텐서 T 스타일 G대수적 표현이다. 즉, G의 각 요소는 대수 자동형으로서 작용한다.

리 대수적 표현

If and are representations of a Lie algebra , then the tensor product of these representations is the map 2}}\ 화살표 {End}\[4](가) 제공함

2(X ) = ( X ) +I π {{ { { 2 \\ \}\ \ \ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ \ \ \ \ \ \

여기서 (는) 정체성 내형성이다.The motivation for this definition comes from the case in which and come from representations and of a Lie group . In that case, a simple computation shows th 2 }와 연관된 Lie 대수표현에서 앞의 공식으로 주어진다.[5]

선형 지도에서 수행

If and are representations of a group , let denote the space of all linear maps from Le {11 2 그러면 , 2)})을 정의하여 표현 구조를 지정할 수 있다.

모든 , W) 에 대해 이제 자연 이형성이 존재한다.

벡터 공간으로서;[2] 이 벡터 공간 이형성은 사실 표현의 이형성이다.[6]

사소한 하위 표현 (, ) G G-선형 지도로 구성된다.

Let = () V의 내형성 대수학을 나타내며 A는 대칭 텐셔너로 된 E m{\ E m의 하위격자를 나타낸다.불변 이론의 주요 정리A는 기지장의 특성이 0일 때 반실행한다고 명시하고 있다.

클렙슈-고단 이론

일반적인 문제

그룹 또는 Lie 대수 1, 의 두 가지 수정 불가능한 표현들의 텐서 제품은 보통 수정 불가능한 것이 아니다.따라서 }}개를 복구할 수 없는 조각으로 분해하려고 시도하는 것이 흥미롭다.이 분해 문제는 클렙슈-고단 문제로 알려져 있다.

SU(2) 케이스

이 문제의 원형적인 예는 회전 그룹 SO(3) 또는 그것의 이중 커버인 특수 단일 그룹 SU(2)의 경우다.수정 불가능한 SU(2)의 표현은 가능한 값이 다음과 같은 매개 변수 에 의해 설명된다

(그 다음 표현 치수는 + 1} 입니다 {\( m {\ 두 개의 매개 변수를 사용합시다그런 다음 텐서 제품 V (가) 분해된다.[7]

예를 들어 표현 / 2 텐서 제품 및 3차원 표현 1}를 예로 들어보자텐서 제품 표현 / }는 치수 12를 가지며 분해된다.

/ ⊗ V / / / 2 { V 1/ 2}\, , ,

우측의 표시는 각각 치수 6, 4, 2를 가진다.우리는 이 결과를 산술적으로 3= + + 로 요약할 수 있다

SU(3) 케이스

그룹 SU(3)의 경우, 다음과 같이 표준 3차원 표현과 그 이중에서 모든 취소할 수 없는 표현을 생성할 수 있다.라벨 , ) 를) 사용하여 표현을 생성하려면 표준 m 1{\ m_{의 텐서 제품과 표준 표현 이중의 }}개의 복사본을 가져온 다음 불변형 아공간 생성물을 취한다.최고 중량 벡터의 텐서 곱에 의해 유도된다.[8]

SU(2)의 상황과 대조적으로, SU(3)의 Clebsch-Gordan 분해에서는 분해에서 주어진 불가해한 W 이(가) 두 번 이상 발생할 수 있다

텐서 파워

벡터 공간과 마찬가지로 표현력텐서력을 정의할 수 있다. V에 주어진 동작으로 벡터 공간 k 이 된다.

대칭 및 교대 사각형

특성 0의 영역에 걸쳐 대칭과 교대 사각형은 두 번째 텐서 파워의 하위 표현이다.이들은 주어진 불분명캐릭터진짜인지, 복잡한지, 또는 양수인지를 나타내는 프로베니우스-슈르 지표를 정의하는 데 사용될 수 있다.그것들은 슈르 펑커스의 예들이다.그것들은 다음과 같이 정의된다.

내버려두다V벡터 공간이다내형성 정의(자기 지도)T V{V {\ V의 V of V {\displaystyle V}:

[9]

그것은 비자발적(그 자체의 역)이며, 자동형성(자체 이형성)도 마찬가지다

두 번째 텐서 파워의 하위 세트 두 개 정의V,

각각 , V 대칭 제곱과 , V 교대 제곱이다[10]대칭과 교대칭 정사각형은 텐서 제품의 대칭 부분대칭 부분이라고도 한다.[11]

특성.

선형 표현에서 두 번째 텐서 검정력V집단의G대칭 제곱과 교대 제곱의 직접 합으로 분해된다.

대표로서특히 두 가지 모두 두 번째 텐서 파워의 하위 표현이다.그룹 링 위의 모듈 언어에서 대칭 및 교대 은 V V -submodules of {\ V이다[12]

만약Vhas a basis , then the symmetric square has a basis and the alternating square has a basis < n 따라서

[13][10]

: 를) 문자로 한다 그러면 대칭과 교대 제곱의 문자를 다음과 같이 계산할 수 있다.gG,

[14]

대칭 및 외부 파워

다행 대수에서와 같이, 특성 0의 영역에 걸쳐, 보다 일반적으로 정의 할 수 있다.k th대칭 전력 () k th외부 전원 () )}의 하위 공간인\displaystyle \Lambda ^{n}(Vkth 텐서 또는 파워(이 구조에 대한 자세한 내용은 이 페이지를 참조하십시오).그것들은 또한 하위 표현들이지만, 더 높은 텐서 파워들은 더 이상 그들의 직접 총액으로 분해되지 않는다.

슈르-와일 이중성일반 선형 그룹 = G의 표현력 텐서러 파워로 발생하는 불가해한 표현을 계산한다 정확히는 -module로 한다.

어디에

  • 은(는) n의 파티션 {\ 해당하는 대칭 S을(가) 수정할 수 없는 표현이다.
  • () S(는 영 대칭저 : → V {\{\lambda V

매핑 () Schur functor라고 하는 펑터다.대칭 및 외부 전력의 구조를 일반화한다.

특히 G-모듈로서 위의 내용은 다음과 같이 단순화된다.

여기서 = 더욱이 다중성 프로베니우스 공식(또는 후크 길이 공식)으로 계산할 수 있다.예를 들어 = 을(를) 선택하십시오Then there are exactly three partitions: and, as it turns out, . Hence,

슈르 펑커스 관련 텐서 제품

S S}}}은 칸막이에 따라 정의된 Schur functor를 나타내며 과 같이 분해된다[15]

여기서 승수 μ N_{\lambda 리틀우드-리처드슨 규칙에 의해 주어진다.

유한차원 벡터 공간 V, W, Schur functor Sλ 분해물을 제공한다.

왼쪽은 홈(V, W)에서 다항식 함수 k[Hom(V, W)] = k[VW]로 식별할 수 있으며, 따라서 위는 k[Hom(V, W)]의 분해도 제공한다.

제품 그룹의 표현으로서 텐서 제품 표현

G, 를 두 그룹으로 하고 (, V) ( , ) (\을 각각 GH의 표현으로 한다.그러면 우리는 직거래 제품 그룹 이(가) Tensor 공간 W {\에 대해 공식으로 작업하도록 할 수 있다.

= G가) 있더라도, 의 두 가지 표현에 대한 텐서 제품을 {\G}의 표현으로 볼 수 있도록 이 구성을 수행할 수 있다 따라서 G 의 표현보다는 G의 표현으로 볼 수 있다. c에 중요하다. 의 두 가지 표현에 대한 텐서 제품이 G 표현으로 보여지는지 아니면 의 표현으로 보여지는지 여부를 유추한다

위에서 논의한 Clebsch-Gordan 문제와 대조적으로, 의 두 가지 수정 불가능한 표현에 대한 텐서 제품은 G 의 표현으로 볼 때 수정할 수 없다

참고 항목

메모들

  1. ^ 세레 1977, 페이지 8.
  2. ^ a b Fulton & Harris 1991, 페이지 4.
  3. ^ 홀 2015 섹션 4.3.2
  4. ^ 홀 2015 정의 4.19
  5. ^ 홀 2015 제안 4.18
  6. ^ 홀 2015 페이지 433-434
  7. ^ 홀 2015 정리 C.1
  8. ^ 홀 2015 제안서 6.17
  9. ^ Precisely, we have , which is bilinear and thus descends to the linear map
  10. ^ a b 1977년, 페이지 9.
  11. ^ 제임스 2001 페이지 196.
  12. ^ 제임스 2001, 발의안 제19.12호
  13. ^ 제임스 2001, 발의안 제19.13호
  14. ^ 제임스 2001, 발의안 제19.14호
  15. ^ 풀턴-해리스, § 6.1. Corolay 6.6. 오류 대상 (

참조

  • Fulton, William; Harris, Joe (1991). Representation theory. A first course. Graduate Texts in Mathematics, Readings in Mathematics. Vol. 129. New York: Springer-Verlag. doi:10.1007/978-1-4612-0979-9. ISBN 978-0-387-97495-8. MR 1153249. OCLC 246650103.
  • Hall, Brian C. (2015), Lie Groups, Lie Algebras, and Representations: An Elementary Introduction, Graduate Texts in Mathematics, vol. 222 (2nd ed.), Springer, ISBN 978-3319134666.
  • James, Gordon Douglas (2001). Representations and characters of groups. Liebeck, Martin W. (2nd ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0521003926. OCLC 52220683.
  • Claudio Processi(2007) Lie Groups: 불변과 표현을 통한 접근법, Springer, ISBN 9780387260402 .
  • Serre, Jean-Pierre (1977). Linear Representations of Finite Groups. Springer-Verlag. ISBN 978-0-387-90190-9. OCLC 2202385.