ادامه نظریه بازنمایی گروههای متناهی
چشم انداز - نمایندگی گروه های جمع و جور [ ویرایش ]
نظریه بازنمایی گروه های جمع و جور ممکن است تا حدی به گروه های محلی جمع و جور گسترش یابد . نظریه بازنمایی در این زمینه اهمیت زیادی برای تجزیه و تحلیل هارمونیک و مطالعه فرم های خود شکل می دهد. برای اثبات ، اطلاعات بیشتر و اطلاعات دقیق تر که از حوصله این فصل خارج است ، لطفاً با [4] و [5] مشورت کنید .
تعریف و خصوصیات [ ویرایش ]
گروه توپولوژیک با هم گروه با یک است توپولوژی با توجه به که در آن ترکیب گروه و وارونگی هستند مداوم . به چنین گروهی ، در صورت وجود پوشش ، جمع و جور گفته می شودکه در توپولوژی باز است ، دارای مخفی محدود است. زیر گروه های بسته یک گروه جمع و جور دوباره جمع و جور هستند.
اجازه دهید یک گروه جمع و جور باشید و اجازه دهید
متناهی باشد
فضای بردار نمایش خطی از
به
یک همگونی گروهی مداوم است
یعنی
یک تابع مداوم در دو متغیر است
و
نمایش خطی از به یک فضای باناخ وارد شوید
تعریف شده است به عنوان یک همگونی گروه مداوم از
به مجموعه همه عملگرهای خطی محدود بیوکتیک در
با یک وارونه مداوم. از آنجا که
ما می توانیم بدون آخرین نیاز انجام دهیم. در ادامه ، ما نمایندگی های گروه های جمع و جور را به طور خاص در فضاهای هیلبرت در نظر خواهیم گرفت .
درست مانند گروههای متناسب ، می توان جبر گروه و جبر کانولوشن را تعریف کرد . با این حال ، جبر گروهی در مورد گروههای بی نهایت هیچ اطلاعات مفیدی را ارائه نمی دهد ، زیرا شرایط تداوم در طول ساخت از بین می رود. در عوض جبر کانولوشن جای خود را می گیرد.
بیشتر خصوصیات نمایندگی گروههای محدود را می توان با تغییرات مناسب به گروههای جمع و جور منتقل کرد. برای این منظور ما به یک همتای جمع بندی روی یک گروه محدود نیاز داریم:
وجود و منحصر به فرد بودن معیار هار [ ویرایش ]
در یک گروه جمع و جور دقیقاً یک معیار وجود دارد
به طوری که:
- این یک اقدام ترجمه-ثابت-ثابت است
- کل گروه واحد اندازه گیری دارد:
چنین چپ ترجمه ثابت، اندازه گیری عادی هنجار نامیده می شود اندازه گیری هار از گروه
از آنجا که جمع و جور است ، می توان نشان داد که این معیار نیز از نظر ترجمه درست نیست ، یعنی همچنین اعمال می شود
با مقیاس گذاری بالاتر ، اندازه گیری Haar در یک گروه محدود توسط داده می شود برای همه
تمام تعاریف مربوط به بازنمایی گروههای متناهی که در بخش "خصوصیات" ذکر شده اند ، برای نمایش گروههای فشرده نیز اعمال می شوند. اما اصلاحاتی لازم است:
برای تعریف نمایندگی فرعی اکنون به یک فضای خالی بسته نیاز داریم. این امر برای فضاهای نمایشی متناهی ضروری نبود ، زیرا در این حالت هر زیر فضایی از قبل بسته شده است. علاوه بر این ، دو نمایندگی
از یک گروه جمع و جور
اگر عملگر خطی ، پیوسته و خطی وجود داشته باشد ، معادل نامیده می شوند
بین فضاهای بازنمایی که عکس آنها نیز مداوم است و آنها را راضی می کند
برای همه
اگر واحد است ، به دو نمایندگی معادل واحد گفته می شود .
برای به دست آوردنمحصول داخلی غیر متغیر از یک نیست
غیر متغیر ، ما اکنون باید از انتگرال استفاده کنیم
به جای جمع. اگر
محصولی درونی در فضای هیلبرت است
که نسبت به نمایندگی ثابت نیست
از
سپس
هست یکمحصول داخلی غیر متغیر روشن است
به دلیل خواص اندازه گیری Haar .
بنابراین ، می توانیم هر نمایش را در یک فضای هیلبرت واحد بدانیم.
اجازه دهید یک گروه جمع و جور باشید و اجازه دهید
اجازه دهید
فضای هیلبرت توابع مجتمع مربع باشد
ما اپراتور را تعریف می کنیم
در این فضا توسط
جایی که
نقشه نمایندگی واحدی از
نمایندگی چپ منظم نامیده می شود . نمایندگی راست به طور منظم به طور مشابه تعریف شده است. همانطور که معیار هار است
عملگر نیز درست ترجمه-ثابت است
بر
از رابطه زیر بدست می آید
نمایندگی به طور منظم به طور منظم نمایندگی واحدی است که توسط آن ارائه می شود
دو نمایندگی
و
نسبت به هم دوتایی هستند.
اگر نامحدود است ، این نمایش ها درجه محدودی ندارند. نمایش چپ و راست منظم همانطور که در ابتدا تعریف شد ، در صورت نمایش گروه ، نمایشی منظم چپ و راست منظم نیست ،
متناهی است این به دلیل این واقعیت است که در این مورد
ساختارها و تجزیه ها [ ویرایش ]
روش های مختلف ساخت نمایش های جدید از موارد ارائه شده می تواند برای گروه های جمع و جور نیز استفاده شود ، به جز نمایش دوگانه که بعداً با آن کار خواهیم کرد. حاصل جمع مستقیم و محصول تنسور با تعداد محدودی از جمع / فاکتورها دقیقاً به همان روشی که برای گروههای محدود تعریف شده است ، تعریف شده اند. این مورد در مورد مربع متقارن و متناوب نیز وجود دارد. با این حال ، برای گسترش قضیه که نمایندگی های غیرقابل تقلیل حاصل از محصول دو گروه هستند (تا ایزومورفیسم) دقیقاً محصول تنسور نمایش های غیرقابل کاهش گروه های فاکتور ، به معیار Haar در مورد محصول مستقیم گروه های فشرده نیاز داریم . اول ، ما توجه داشته باشیم که محصول مستقیم از دو گروه جمع و جور هنگامی که توپولوژی محصول ارائه می شود ، یک گروه جمع و جور است. سپس معیار هار بر روی محصول مستقیم توسط محصول معیارهای هار در گروههای فاکتور داده می شود.
برای نمایش دوگانه در گروه های جمع و جور ، ما به دوگانه توپولوژیک نیاز داریم فضای بردار
این فضای بردار تمام عملکردهای خطی پیوسته از فضای بردار است
وارد میدان پایه شوید. اجازه دهید
نمایندگی یک گروه جمع و جور باشد
که در
نمایندگی دوگانه توسط ملک تعریف می شود
بنابراین ، می توان نتیجه گرفت که نمایش دوگانه توسط برای همه
نقشه
دوباره یک همگونی گروهی مداوم و در نتیجه بازنمایی است.
در فضاهای هیلبرت: اگر و فقط اگر غیرقابل کاهش باشد
غیرقابل کاهش است
با انتقال نتایج تجزیه های بخش به گروه های فشرده ، قضیه های زیر را بدست می آوریم:
قضیه هر نمایندگی غیرقابل کاهشیک گروه جمع و جور به یک فضای هیلبرت محدود بعدی است و وجود دارد یک وجود دارد محصول داخلی در
به طوری که
واحد است از آنجا که اندازه گیری هار نرمال است ، این محصول داخلی منحصر به فرد است.
هر نمایش از یک گروه جمع و جور نسبت به یک مجموع هیلبرت از نمایش های غیرقابل تقلیل مستقیم است .
اجازه دهید نمایشی واحد از گروه جمع و جور باشد
درست همانطور که برای گروههای محدود برای نمایش غیرقابل تقلیل تعریف می کنیم
ایزوتایپ یا جز component ایزوتایپی در
فضای فرعی بودن
این مجموع تمام زیر فضاهای بسته ثابت است که هستند
–مصرف شکل به
توجه داشته باشید که ایزوتایپهای نمایشهای غیر قابل کاهش غیر مساوی بصورت دو ضلعی هستند.
قضیه
یک فضای غیر ثابت بسته از است
(دوم) است
–معرفی به مجموع مستقیم نسخه های
(III) تجزیه متعارف: مجموع مستقیم هیلبرت از ایزوتایپ ها است
که در آن
از تمام طبقات هم شکل گیری نمایش های غیرقابل تقلیل عبور می کند.
پیش بینی مربوط به تجزیه متعارف که در آن
ایزوتایپ از است
برای گروههای جمع و جور داده شده توسط است
جایی که و
شخصیت مربوط به نمایش غیرقابل کاهش است
فرمول پروجکشن [ ویرایش ]
برای هر نمایندگی از یک گروه جمع و جور
ما تعریف می کنیم
به طور کلی نیست
–خطی اجازه دهید
نقشه به عنوان endomorphism on تعریف می شود
با داشتن ملک
که برای محصول داخلی فضای هیلبرت معتبر است
سپس است
خطی ، به دلیل
جایی که ما از عدم تغییر معیار هار استفاده کردیم.
قضیه. نقشه فرافکنی از
به
اگر نمایش متناهی باشد ، می توان مجموع مستقیم بازنمایی بی اهمیت را دقیقاً مانند گروه های محدود تعیین کرد.
شخصیت ها ، لماهای Schur و محصول داخلی [ ویرایش ]
به طور کلی ، نمایندگی از گروه های جمع و جور در فضاهای هیلبرت و باناخ بررسی می شود . در بیشتر موارد ، آنها متناهی نیستند. بنابراین ، هنگام صحبت در مورد نمایش گروه های جمع و جور ، مراجعه به شخصیت ها مفید نیست . با این وجود ، در اکثر موارد می توان مطالعه را محدود به ابعاد محدود کرد:
از آنجا که نمایش های غیرقابل کاهش از گروه های جمع و جور ، متناهی و بعدی هستند (به نتایج زیر بخش اول مراجعه کنید ) ، می توانیم شخصیت های غیرقابل تقلیل را به همان روشی که برای گروه های محدود انجام شد ، تعریف کنیم.
تا زمانی که نمایش های ساخته شده متناسب باقی بمانند ، می توان شخصیت های نمایش های تازه ساخته شده را به همان روشی که برای گروه های متناهی است بدست آورد.
لما Schur برای گروه های جمع و جور نیز معتبر است:
اجازه دهید یک نماینده واحد غیرقابل کاهش از یک گروه جمع و جور باشد
سپس هر اپراتور محدود
رضایت
برای همه
مضرب مقیاس هویت است ، یعنی وجود دارد
به طوری که
تعریف. فرمول
یک محصول داخلی را روی مجموعه ای از توابع مربع مجزا تعریف می کند از یک گروه جمع و جور
به همین ترتیب
فرم دو خطی را در تعریف می کند از یک گروه جمع و جور
فرم دوخطی در فضاهای نمایش دقیقاً همانطور که برای گروههای محدود تعریف شده و مانند گروههای متناهی تعریف شده است ، نتایج زیر معتبر است:
قضیه اجازه دهید و
شخصیت های دو نمایش غیرقابل انحراف غیر قابل تجزیه باشند
و
به ترتیب. سپس موارد زیر معتبر است
یعنی
دارای "هنجار" است
قضیه اجازه دهید نمایندگی باشد
با شخصیت
فرض کنید
نمایشی غیرقابل کاهش است از
با شخصیت
تعداد نمایش های فرعی از
معادل با
مستقل از هر تجزیه مشخص برای است
و برابر با محصول داخلی است
معیار عدم کاهش اجازه دهید شخصیت نمایندگی باشد
سپس
یک عدد صحیح مثبت است علاوه بر این
اگر و تنها اگر
غیرقابل کاهش است
بنابراین ، با استفاده از قضیه اول ، شخصیت های نمایش های غیرقابل تقلیل ازیک مجموعه عادی را در تشکیل دهید
با توجه به این محصول داخلی
نتیجه گیری هر نمایندگی غیرقابل کاهش از
موجود است
بار در نمایندگی چپ به طور منظم.
لما اجازه دهیدیک گروه جمع و جور باشید. پس جملات زیرمعادل هستند:
هابلی است
- تمام نمایش های غیرقابل کاهش از
مدرک داشتن
ملاک عادی. اجازه دهیدیک گروه باشید نمایش های غیر قابل تجزیه غیر قابل تجزیه از
یک اساس طبیعی در
با توجه به این محصول داخلی
همانطور که قبلاً می دانیم نمایش های غیر قابل تجزیه غیر همسان غیر متعارف هستند ، ما فقط باید تأیید کنیم که آنها تولید می شوند این ممکن است با اثبات اینکه هیچ تابع مجتمع غیر صفر مربعی در آن وجود ندارد ، انجام شود
متعامد همه شخصیتهای غیرقابل کاهش
دقیقاً همانطور که در مورد گروههای محدود ، تعداد نمایش های غیرقابل تقلیل تا یکسان سازی یک گروه برابر است با تعداد کلاسهای همسریابی از
با این حال ، از آنجا که یک گروه جمع و جور به طور کلی دارای کلاسهای نامحدود زیادی است ، این اطلاعات مفیدی را ارائه نمی دهد.
نمایندگی القا شده [ ویرایش ]
اگر یک زیر گروه بسته از شاخص محدود در یک گروه جمع و جور است
ممکن است تعریف نمایش القایی برای گروههای محدود به تصویب برسد.
با این حال ، نمایندگی القا شده می تواند به طور کلی تعریف شود ، به طوری که تعریف مستقل از شاخص زیر گروه معتبر است
برای این منظور اجازه دهید نمایندگی واحد از زیر گروه بسته باشد
نمایش القایی مداوم
به شرح زیر تعریف شده است:
اجازه دهید فضای هیلبرت از همه توابع قابل جمع شدن مربع را نشان می دهد
با دارایی
برای همه
هنجار توسط داده شده است
و نمایندگی به عنوان ترجمه درست آورده شده است:
بازنمایی ناشی از آن دوباره بازنمایی واحدی است.
از آنجا که جمع و جور است ، نمایش القایی را می توان به مجموع مستقیم نمایش های غیرقابل تقلیل تجزیه کرد
توجه داشته باشید که تمام نمایش های غیرقابل تقلیل متعلق به همان ایزوتایپ با ضرب برابر برابر ظاهر می شوند
اجازه دهید نمایندگی باشد
پس یک ناهنجاری متعارف وجود دارد
Frobenius به روابط متقابل انتقال، همراه با تعاریف اصلاح شده از محصول داخلی و فرم دارای دو خط مستقیم، به گروه جمع و جور. این قضیه اکنون برای توابع قابل جمع شدن مربع در فعال است به جای توابع کلاس ، اما زیر گروه
باید بسته شود
قضیه پیتر-ویل [ ویرایش ]
اطلاعات بیشتر: قضیه پیتر-ویل
یکی دیگر از نتایج مهم در نظریه بازنمایی گروههای فشرده ، قضیه پیتر-ویل است. معمولاً در تحلیل هارمونیک ارائه و اثبات می شود ، زیرا بیانگر یکی از گزاره های اصلی و اساسی آن است.
قضیه پیتر-ویل. اجازه دهیدیک گروه جمع و جور باشید. برای هر نمایندگی غیرقابل کاهش
از
اجازه دهید
یک اساس orthonormal از
ضرایب ماتریس را تعریف می کنیم
برای
سپس ما در بر داشت زیر اساس orthonormal از
:
ما می توانیم این قضیه را برای بدست آوردن یک تعمیم از سری فوریه برای توابع در گروههای جمع و جور تنظیم کنیم:
قضیه پیتر-ویل (نسخه دوم). [7] یک امر طبیعی وجود دارد- ناهنجاری
که در آن مجموعه ای از نمایشهای غیرقابل کاهش از است
تا یکسان سازی و
فضای نمایش مربوط به است
به طور دقیق تر:
تاریخچه [ ویرایش ]
ویژگی های کلی از تئوری نمایندگی از یک گروه متناهی G ، بیش از اعداد مختلط ، توسط کشف شد فردیناند گئورگ Frobenius در سال قبل از سال 1900. بعدها تئوری نمایندگی های مدولار از ریچارد Brauer توسعه داده شد.
همچنین به [ ویرایش ] مراجعه کنید
en.wikipedia.org/wiki/Representation_theory_of_finite_groups