การแสดงตัวแทนของกลุ่มลีคลาสสิก


ในทางคณิตศาสตร์ การแทนค่ามิติจำกัดของกลุ่มลีคลาสสิก ที่ซับซ้อน , , , , , , สามารถสร้างได้โดยใช้ทฤษฎีการแทนค่าทั่วไปของพีชคณิตลีแบบกึ่งง่ายกลุ่ม , , เป็นกลุ่มลีแบบง่ายและการแสดงค่ามิติจำกัดของกลุ่มเหล่านี้สอดคล้อง[1]กับกลุ่มย่อยที่กะทัดรัดสูงสุด ของกลุ่มเหล่านี้ ตามลำดับ, , . ในการจำแนกพีชคณิตลีแบบง่ายพีชคณิตที่สอดคล้องกันคือ G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} S L ( n , C ) {\displaystyle SL(n,\mathbb {C} )} O ( n , C ) {\displaystyle O(n,\mathbb {C} )} S O ( n , C ) {\displaystyle SO(n,\mathbb {C} )} S p ( 2 n , C ) {\displaystyle Sp(2n,\mathbb {C} )} S L ( n , C ) {\displaystyle SL(n,\mathbb {C} )} S O ( n , C ) {\displaystyle SO(n,\mathbb {C} )} S p ( 2 n , C ) {\displaystyle Sp(2n,\mathbb {C} )} S U ( n ) {\displaystyle SU(n)} S O ( n ) {\displaystyle SO(n)} S p ( n ) {\displaystyle Sp(n)}

S L ( n , C ) A n 1 S O ( n odd , C ) B n 1 2 S O ( n even , C ) D n 2 S p ( 2 n , C ) C n {\displaystyle {\begin{aligned}SL(n,\mathbb {C} )&\to A_{n-1}\\SO(n_{\text{odd}},\mathbb {C} )&\to B_{\frac {n-1}{2}}\\SO(n_{\text{even}},\mathbb {C} )&\to D_{\frac {n}{2}}\\Sp(2n,\mathbb {C} )&\to C_{n}\end{aligned}}}

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกลุ่มลีคลาสสิกที่ซับซ้อนเป็นกลุ่มเชิงเส้นการแสดงแทนของกลุ่มเหล่านี้จึงเป็นการแสดงแทนเทนเซอร์ การแสดง แทนแบบลดรูปไม่ได้แต่ละรายการจะมีป้ายกำกับด้วยไดอะแกรม Youngซึ่งเข้ารหัสโครงสร้างและคุณสมบัติของกลุ่มเหล่านี้

การสร้างการแสดงแทนเทนเซอร์ของ Weyl

ให้เป็นการแสดงแทนของกลุ่มเชิงเส้นทั่วไปการแสดงแทนเทนเซอร์เป็นการแสดงแทนย่อยของ(บางครั้งเรียกว่าการแสดงแทนพหุนาม) การแสดงแทนย่อยที่ลดรูปไม่ได้ของคือภาพของโดยฟังก์เตอร์ Schurที่เชื่อมโยงกับการแบ่งจำนวนเต็มของ เป็นจำนวนเต็ม ไม่เกินหนึ่งเช่นไดอะแกรม Youngที่มีขนาดเท่ากับ(ถ้าแล้ว) ฟังก์เตอร์ Schur ถูกกำหนดโดยใช้ตัวสมมาตร Youngของกลุ่มสมมาตรซึ่งกระทำตามธรรมชาติบนเราเขียนเป็น V = C n {\displaystyle V=\mathbb {C} ^{n}} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} V k {\displaystyle V^{\otimes k}} V k {\displaystyle V^{\otimes k}} V {\displaystyle V} S λ {\displaystyle \mathbb {S} ^{\lambda }} λ {\displaystyle \lambda } k {\displaystyle k} n {\displaystyle n} λ 1 + + λ n = k {\displaystyle \lambda _{1}+\cdots +\lambda _{n}=k} λ n + 1 = 0 {\displaystyle \lambda _{n+1}=0} λ n + 1 > 0 {\displaystyle \lambda _{n+1}>0} S λ ( V ) = 0 {\displaystyle \mathbb {S} ^{\lambda }(V)=0} S k {\displaystyle S_{k}} V k {\displaystyle V^{\otimes k}} V λ = S λ ( V ) {\displaystyle V_{\lambda }=\mathbb {S} ^{\lambda }(V)}

มิติของการแสดงที่ลดรูปไม่ได้เหล่านี้คือ[1]

dim V λ = 1 i < j n λ i λ j + j i j i = ( i , j ) λ n i + j h λ ( i , j ) {\displaystyle \dim V_{\lambda }=\prod _{1\leq i<j\leq n}{\frac {\lambda _{i}-\lambda _{j}+j-i}{j-i}}=\prod _{(i,j)\in \lambda }{\frac {n-i+j}{h_{\lambda }(i,j)}}}

ความยาวของตะขอของเซลล์ในแผนภาพ Young คือ ตำแหน่งใด h λ ( i , j ) {\displaystyle h_{\lambda }(i,j)} ( i , j ) {\displaystyle (i,j)} λ {\displaystyle \lambda }

  • สูตรแรกสำหรับมิติเป็นกรณีพิเศษของสูตรที่ให้ลักษณะของการแสดงในรูปของพหุนาม Schur [1] โดยที่เป็นค่าลักษณะเฉพาะของ χ λ ( g ) = s λ ( x 1 , , x n ) {\displaystyle \chi _{\lambda }(g)=s_{\lambda }(x_{1},\dots ,x_{n})} x 1 , , x n {\displaystyle x_{1},\dots ,x_{n}} g G L ( n , C ) {\displaystyle g\in GL(n,\mathbb {C} )}
  • สูตรที่สองสำหรับมิติบางครั้งเรียกว่าสูตรเนื้อหาตะขอของสแตนลีย์ [ 2]

ตัวอย่างของการแสดงเทนเซอร์:

การแทนค่าเทนเซอร์ของ G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} มิติไดอะแกรมรุ่นเยาว์
การแสดงแทนแบบธรรมดา 1 {\displaystyle 1} ( ) {\displaystyle ()}
การแทนค่าตัวกำหนด 1 {\displaystyle 1} ( 1 n ) {\displaystyle (1^{n})}
การกำหนดการแสดงแทน V {\displaystyle V} n {\displaystyle n} ( 1 ) {\displaystyle (1)}
การแสดงแบบสมมาตร Sym k V {\displaystyle {\text{Sym}}^{k}V} ( n + k 1 k ) {\displaystyle {\binom {n+k-1}{k}}} ( k ) {\displaystyle (k)}
การแสดงภาพแบบแอนตี้สมมาตร Λ k V {\displaystyle \Lambda ^{k}V} ( n k ) {\displaystyle {\binom {n}{k}}} ( 1 k ) {\displaystyle (1^{k})}

การแสดงแทนแบบลดทอนไม่ได้ทั่วไป

ไม่ใช่ว่าการแสดงแทนค่าที่ลดทอนไม่ได้ทั้งหมดของจะเป็นการแสดงแทนค่าเทนเซอร์ โดยทั่วไป การแสดงแทนค่าที่ลดทอนไม่ได้ ของจะเป็นการ แสดงแทนค่าเทนเซอร์แบบผสม กล่าวคือ การแสดงแทนค่าย่อยของโดยที่ เป็นการแสดงแทน ค่าคู่ของ(บางครั้งเรียกว่าการแสดงแทนค่าแบบตรรกยะ) ในท้ายที่สุด เซตของการแสดงแทนค่าที่ลดทอนไม่ได้ของ จะถูกระบุด้วยลำดับที่ไม่เพิ่มขึ้นของจำนวนเต็มถ้าเราสามารถ เชื่อมโยงกับ คู่ ของ Young tableaux ได้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการแสดงแทนค่าที่ลดทอนไม่ได้ของสามารถระบุด้วยคู่ของ Young tableaux ได้ ให้เราแสดงการแสดงแทนค่าที่ลดทอนไม่ได้ของ ที่สอดคล้องกับคู่หรือเทียบเท่ากับลำดับด้วยสัญกรณ์เหล่านี้ G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} V r ( V ) s {\displaystyle V^{\otimes r}\otimes (V^{*})^{\otimes s}} V {\displaystyle V^{*}} V {\displaystyle V} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} n {\displaystyle n} λ 1 λ n {\displaystyle \lambda _{1}\geq \dots \geq \lambda _{n}} λ k 0 , λ k + 1 0 {\displaystyle \lambda _{k}\geq 0,\lambda _{k+1}\leq 0} ( λ 1 , , λ n ) {\displaystyle (\lambda _{1},\dots ,\lambda _{n})} ( [ λ 1 λ k ] , [ λ n , , λ k + 1 ] ) {\displaystyle ([\lambda _{1}\dots \lambda _{k}],[-\lambda _{n},\dots ,-\lambda _{k+1}])} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} V λ μ = V λ 1 , , λ n {\displaystyle V_{\lambda \mu }=V_{\lambda _{1},\dots ,\lambda _{n}}} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} ( λ , μ ) {\displaystyle (\lambda ,\mu )} ( λ 1 , , λ n ) {\displaystyle (\lambda _{1},\dots ,\lambda _{n})}

  • V λ = V λ ( ) , V = V ( 1 ) ( ) {\displaystyle V_{\lambda }=V_{\lambda ()},V=V_{(1)()}}
  • ( V λ μ ) = V μ λ {\displaystyle (V_{\lambda \mu })^{*}=V_{\mu \lambda }}
  • สำหรับ, หมายถึงการแสดงภาพแบบมิติเดียวที่กระทำโดย, . ถ้ามีขนาดใหญ่เพียงพอที่, นี้จะให้คำอธิบายที่ชัดเจนของในแง่ของฟังก์เตอร์ Schur k Z {\displaystyle k\in \mathbb {Z} } D k {\displaystyle D_{k}} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} ( det ) k {\displaystyle (\det )^{k}} V λ 1 , , λ n = V λ 1 + k , , λ n + k D k {\displaystyle V_{\lambda _{1},\dots ,\lambda _{n}}=V_{\lambda _{1}+k,\dots ,\lambda _{n}+k}\otimes D_{-k}} k {\displaystyle k} λ n + k 0 {\displaystyle \lambda _{n}+k\geq 0} V λ 1 , , λ n {\displaystyle V_{\lambda _{1},\dots ,\lambda _{n}}}
  • มิติของ ที่อยู่ที่ไหน V λ μ {\displaystyle V_{\lambda \mu }} λ = ( λ 1 , , λ r ) , μ = ( μ 1 , , μ s ) {\displaystyle \lambda =(\lambda _{1},\dots ,\lambda _{r}),\mu =(\mu _{1},\dots ,\mu _{s})}
dim ( V λ μ ) = d λ d μ i = 1 r ( 1 i s + n ) λ i ( 1 i + r ) λ i j = 1 s ( 1 j r + n ) μ i ( 1 j + s ) μ i i = 1 r j = 1 s n + 1 + λ i + μ j i j n + 1 i j {\displaystyle \dim(V_{\lambda \mu })=d_{\lambda }d_{\mu }\prod _{i=1}^{r}{\frac {(1-i-s+n)_{\lambda _{i}}}{(1-i+r)_{\lambda _{i}}}}\prod _{j=1}^{s}{\frac {(1-j-r+n)_{\mu _{i}}}{(1-j+s)_{\mu _{i}}}}\prod _{i=1}^{r}\prod _{j=1}^{s}{\frac {n+1+\lambda _{i}+\mu _{j}-i-j}{n+1-i-j}}} โดยที่[3]ดู[4]สำหรับการตีความว่าเป็นผลคูณของปัจจัยที่ขึ้นอยู่กับ n หารด้วยผลคูณของความยาวตะขอ d λ = 1 i < j r λ i λ j + j i j i {\displaystyle d_{\lambda }=\prod _{1\leq i<j\leq r}{\frac {\lambda _{i}-\lambda _{j}+j-i}{j-i}}}

กรณีของกลุ่มเชิงเส้นพิเศษ

การแสดงแทนสองแบบของจะเทียบเท่ากับการแสดงแทนของกลุ่มเชิงเส้นพิเศษก็ต่อเมื่อมีเช่นนั้น[ 1]ตัวอย่างเช่น การแสดงแทนตัวกำหนดนั้นไม่สำคัญใน กล่าวคือ เทียบเท่ากับ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การแสดงแทนแบบลดทอนไม่ได้ของสามารถทำดัชนีโดย Young tableaux และทั้งหมดเป็นการแสดงแทนเทนเซอร์ (ไม่ผสมกัน) V λ , V λ {\displaystyle V_{\lambda },V_{\lambda '}} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} S L ( n , C ) {\displaystyle SL(n,\mathbb {C} )} k Z {\displaystyle k\in \mathbb {Z} } i ,   λ i λ i = k {\displaystyle \forall i,\ \lambda _{i}-\lambda '_{i}=k} V ( 1 n ) {\displaystyle V_{(1^{n})}} S L ( n , C ) {\displaystyle SL(n,\mathbb {C} )} V ( ) {\displaystyle V_{()}} S L ( n , C ) {\displaystyle SL(n,\mathbb {C} )}

กรณีของกลุ่มเอกภาพ

กลุ่มเอกภาพคือกลุ่มย่อยที่กะทัดรัดสูงสุดของ. ความซับซ้อนของพีชคณิตลี คือพีชคณิต. ในแง่ของทฤษฎีลีคือรูปแบบจริง ที่กะทัดรัด ของ. ซึ่งหมายความว่าการแสดงแทนเชิงเส้นแบบต่อเนื่องที่ลดรูปไม่ได้ของหลังนั้นสอดคล้องกับการแสดงแทนเชิงเส้นเชิงพีชคณิตเชิงซ้อนของหลังแบบหนึ่งต่อหนึ่งผ่านการรวม. [5] G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} u ( n ) = { a M ( n , C ) , a + a = 0 } {\displaystyle {\mathfrak {u}}(n)=\{a\in {\mathcal {M}}(n,\mathbb {C} ),a^{\dagger }+a=0\}} g l ( n , C ) {\displaystyle {\mathfrak {gl}}(n,\mathbb {C} )} U ( n ) {\displaystyle U(n)} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} U ( n ) G L ( n , C ) {\displaystyle U(n)\rightarrow GL(n,\mathbb {C} )}

ผลิตภัณฑ์เทนเซอร์

ผลคูณเทนเซอร์ของการแสดงมิติจำกัดของจะกำหนดโดยสูตรต่อไปนี้: [6] G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )}

V λ 1 μ 1 V λ 2 μ 2 = ν , ρ V ν ρ Γ λ 1 μ 1 , λ 2 μ 2 ν ρ , {\displaystyle V_{\lambda _{1}\mu _{1}}\otimes V_{\lambda _{2}\mu _{2}}=\bigoplus _{\nu ,\rho }V_{\nu \rho }^{\oplus \Gamma _{\lambda _{1}\mu _{1},\lambda _{2}\mu _{2}}^{\nu \rho }},}

โดยที่unless และ. เรียกจำนวนบรรทัดใน tableau ถ้า, then Γ λ 1 μ 1 , λ 2 μ 2 ν ρ = 0 {\displaystyle \Gamma _{\lambda _{1}\mu _{1},\lambda _{2}\mu _{2}}^{\nu \rho }=0} | ν | | λ 1 | + | λ 2 | {\displaystyle |\nu |\leq |\lambda _{1}|+|\lambda _{2}|} | ρ | | μ 1 | + | μ 2 | {\displaystyle |\rho |\leq |\mu _{1}|+|\mu _{2}|} l ( λ ) {\displaystyle l(\lambda )} l ( λ 1 ) + l ( λ 2 ) + l ( μ 1 ) + l ( μ 2 ) n {\displaystyle l(\lambda _{1})+l(\lambda _{2})+l(\mu _{1})+l(\mu _{2})\leq n}

Γ λ 1 μ 1 , λ 2 μ 2 ν ρ = α , β , η , θ ( κ c κ , α λ 1 c κ , β μ 2 ) ( γ c γ , η λ 2 c γ , θ μ 1 ) c α , θ ν c β , η ρ , {\displaystyle \Gamma _{\lambda _{1}\mu _{1},\lambda _{2}\mu _{2}}^{\nu \rho }=\sum _{\alpha ,\beta ,\eta ,\theta }\left(\sum _{\kappa }c_{\kappa ,\alpha }^{\lambda _{1}}c_{\kappa ,\beta }^{\mu _{2}}\right)\left(\sum _{\gamma }c_{\gamma ,\eta }^{\lambda _{2}}c_{\gamma ,\theta }^{\mu _{1}}\right)c_{\alpha ,\theta }^{\nu }c_{\beta ,\eta }^{\rho },}

โดยที่จำนวนเต็มธรรมชาติคือ ค่าสัมประสิทธิ์ Littlewood- Richardson c λ , μ ν {\displaystyle c_{\lambda ,\mu }^{\nu }}

ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างบางส่วนของผลิตภัณฑ์เทนเซอร์ดังกล่าว:

R 1 {\displaystyle R_{1}} R 2 {\displaystyle R_{2}} ผลิตภัณฑ์เทนเซอร์ R 1 R 2 {\displaystyle R_{1}\otimes R_{2}}
V λ ( ) {\displaystyle V_{\lambda ()}} V μ ( ) {\displaystyle V_{\mu ()}} ν c λ μ ν V ν ( ) {\displaystyle \sum _{\nu }c_{\lambda \mu }^{\nu }V_{\nu ()}}
V λ ( ) {\displaystyle V_{\lambda ()}} V ( ) μ {\displaystyle V_{()\mu }} κ , ν , ρ c κ ν λ c κ ρ μ V ν ρ {\displaystyle \sum _{\kappa ,\nu ,\rho }c_{\kappa \nu }^{\lambda }c_{\kappa \rho }^{\mu }V_{\nu \rho }}
V ( ) ( 1 ) {\displaystyle V_{()(1)}} V ( 1 ) ( ) {\displaystyle V_{(1)()}} V ( 1 ) ( 1 ) + V ( ) ( ) {\displaystyle V_{(1)(1)}+V_{()()}}
V ( ) ( 1 ) {\displaystyle V_{()(1)}} V ( k ) ( ) {\displaystyle V_{(k)()}} V ( k ) ( 1 ) + V ( k 1 ) ( ) {\displaystyle V_{(k)(1)}+V_{(k-1)()}}
V ( 1 ) ( ) {\displaystyle V_{(1)()}} V ( k ) ( ) {\displaystyle V_{(k)()}} V ( k + 1 ) ( ) + V ( k , 1 ) ( ) {\displaystyle V_{(k+1)()}+V_{(k,1)()}}
V ( 1 ) ( 1 ) {\displaystyle V_{(1)(1)}} V ( 1 ) ( 1 ) {\displaystyle V_{(1)(1)}} V ( 2 ) ( 2 ) + V ( 2 ) ( 11 ) + V ( 11 ) ( 2 ) + V ( 11 ) ( 11 ) + 2 V ( 1 ) ( 1 ) + V ( ) ( ) {\displaystyle V_{(2)(2)}+V_{(2)(11)}+V_{(11)(2)}+V_{(11)(11)}+2V_{(1)(1)}+V_{()()}}

ในกรณีของการแสดงเทนเซอร์สัญลักษณ์ 3-jและสัญลักษณ์ 6-jเป็นที่ทราบกัน[7]

นอกเหนือจากการแสดงกลุ่ม Lieที่อธิบายไว้ที่นี่แล้ว กลุ่มตั้งฉากและกลุ่มตั้งฉากพิเศษยังมีการแสดงสปินซึ่งเป็นการแสดงแบบฉายภาพของกลุ่มเหล่านี้ กล่าวคือ การแสดงกลุ่มครอบคลุมสากล ของพวก มัน O ( n , C ) {\displaystyle O(n,\mathbb {C} )} S O ( n , C ) {\displaystyle SO(n,\mathbb {C} )}

การก่อสร้างการแสดงแทน

เนื่องจากเป็นกลุ่มย่อยของการแทนค่าที่ลดทอนไม่ได้ใดๆ ของก็ยังเป็นการแทนค่าของซึ่งอย่างไรก็ตาม อาจไม่ใช่การแทนค่าที่ลดทอนไม่ได้ เพื่อให้การแทนค่าเทนเซอร์ของสามารถลดทอนไม่ได้ เทนเซอร์จะต้องไม่มีร่องรอย[8] O ( n , C ) {\displaystyle O(n,\mathbb {C} )} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} O ( n , C ) {\displaystyle O(n,\mathbb {C} )} O ( n , C ) {\displaystyle O(n,\mathbb {C} )}

การแสดงแทนแบบลดรูปไม่ได้ของจะถูกกำหนดพารามิเตอร์โดยชุดย่อยของไดอะแกรม Young ที่เกี่ยวข้องกับการแสดงแทนแบบลดรูปไม่ได้ของ: ไดอะแกรมดังกล่าว โดยที่ผลรวมของความยาวของสองคอลัมน์แรกมีค่าไม่เกิน[ 8]การแสดงแทนแบบลดรูปไม่ได้ที่สอดคล้องกับไดอะแกรมดังกล่าวเป็นการแสดงแทนย่อยของการแสดงแทนที่ สอดคล้องกัน ตัวอย่างเช่น ในกรณีของเทนเซอร์แบบสมมาตร[1] O ( n , C ) {\displaystyle O(n,\mathbb {C} )} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} n {\displaystyle n} U λ {\displaystyle U_{\lambda }} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} V λ {\displaystyle V_{\lambda }}

V ( k ) = U ( k ) V ( k 2 ) {\displaystyle V_{(k)}=U_{(k)}\oplus V_{(k-2)}}

กรณีของกลุ่มออร์โธโกนัลพิเศษ

เทนเซอร์แอนติสมมาตรเป็นการแสดงแบบมิติเดียวของซึ่งไม่สำคัญสำหรับจากนั้นจะได้จากการกระทำกับความยาวของคอลัมน์แรกเป็น U ( 1 n ) {\displaystyle U_{(1^{n})}} O ( n , C ) {\displaystyle O(n,\mathbb {C} )} S O ( n , C ) {\displaystyle SO(n,\mathbb {C} )} U ( 1 n ) U λ = U λ {\displaystyle U_{(1^{n})}\otimes U_{\lambda }=U_{\lambda '}} λ {\displaystyle \lambda '} λ {\displaystyle \lambda } λ ~ 1 n λ ~ 1 {\displaystyle {\tilde {\lambda }}_{1}\to n-{\tilde {\lambda }}_{1}}

  • สำหรับค่าแปลก การแสดงค่าที่ลดไม่ได้นั้นจะถูกกำหนดพารามิเตอร์โดยไดอะแกรม Young ที่มีแถว n {\displaystyle n} S O ( n , C ) {\displaystyle SO(n,\mathbb {C} )} λ ~ 1 n 1 2 {\displaystyle {\tilde {\lambda }}_{1}\leq {\frac {n-1}{2}}}
  • เพราะว่าคู่ยังคงลดรูปไม่ได้หากเป็นตัวแทนแต่จะลดลงเหลือผลรวมของตัวแทนที่ไม่เทียบเท่าสองรายการ ถ้า[ 8] n {\displaystyle n} U λ {\displaystyle U_{\lambda }} S O ( n , C ) {\displaystyle SO(n,\mathbb {C} )} λ ~ 1 n 2 1 {\displaystyle {\tilde {\lambda }}_{1}\leq {\frac {n}{2}}-1} S O ( n , C ) {\displaystyle SO(n,\mathbb {C} )} λ ~ 1 = n 2 {\displaystyle {\tilde {\lambda }}_{1}={\frac {n}{2}}}

ตัวอย่างเช่น การแสดงแทนแบบลดรูปไม่ได้ของสอดคล้องกับไดอะแกรม Young ของประเภทการแสดงแทนแบบลดรูปไม่ได้ของสอดคล้องกับและในทางกลับกัน มิติของการแสดงแทนแบบสปินของเป็นจำนวนเต็มคู่[1] O ( 3 , C ) {\displaystyle O(3,\mathbb {C} )} ( k 0 ) , ( k 1 , 1 ) , ( 1 , 1 , 1 ) {\displaystyle (k\geq 0),(k\geq 1,1),(1,1,1)} S O ( 3 , C ) {\displaystyle SO(3,\mathbb {C} )} ( k 0 ) {\displaystyle (k\geq 0)} dim U ( k ) = 2 k + 1 {\displaystyle \dim U_{(k)}=2k+1} S O ( 3 , C ) {\displaystyle SO(3,\mathbb {C} )}

ขนาด

มิติของการแสดงแทนค่าที่ลดไม่ได้ของจะกำหนดโดยสูตรที่ขึ้นอยู่กับความเท่าเทียมกันของ: [4] S O ( n , C ) {\displaystyle SO(n,\mathbb {C} )} n {\displaystyle n}

( n  even ) dim U λ = 1 i < j n 2 λ i λ j i + j i + j λ i + λ j + n i j n i j {\displaystyle (n{\text{ even}})\qquad \dim U_{\lambda }=\prod _{1\leq i<j\leq {\frac {n}{2}}}{\frac {\lambda _{i}-\lambda _{j}-i+j}{-i+j}}\cdot {\frac {\lambda _{i}+\lambda _{j}+n-i-j}{n-i-j}}}
( n  odd ) dim U λ = 1 i < j n 1 2 λ i λ j i + j i + j 1 i j n 1 2 λ i + λ j + n i j n i j {\displaystyle (n{\text{ odd}})\qquad \dim U_{\lambda }=\prod _{1\leq i<j\leq {\frac {n-1}{2}}}{\frac {\lambda _{i}-\lambda _{j}-i+j}{-i+j}}\prod _{1\leq i\leq j\leq {\frac {n-1}{2}}}{\frac {\lambda _{i}+\lambda _{j}+n-i-j}{n-i-j}}}

ยังมีการแสดงออกเป็นพหุนามที่แยกตัวประกอบใน: [4] n {\displaystyle n}

dim U λ = ( i , j ) λ ,   i j n + λ i + λ j i j h λ ( i , j ) ( i , j ) λ ,   i < j n λ ~ i λ ~ j + i + j 2 h λ ( i , j ) {\displaystyle \dim U_{\lambda }=\prod _{(i,j)\in \lambda ,\ i\geq j}{\frac {n+\lambda _{i}+\lambda _{j}-i-j}{h_{\lambda }(i,j)}}\prod _{(i,j)\in \lambda ,\ i<j}{\frac {n-{\tilde {\lambda }}_{i}-{\tilde {\lambda }}_{j}+i+j-2}{h_{\lambda }(i,j)}}}

โดยที่คือ ความยาวแถว ความยาวคอลัมน์ และความยาวตะขอ ตามลำดับ โดยเฉพาะ อย่างยิ่ง การแสดงแบบแอนตี้สมมาตรจะมีมิติเดียวกันกับคู่ ของมัน แต่การแสดงแบบสมมาตรจะไม่มี λ i , λ ~ i , h λ ( i , j ) {\displaystyle \lambda _{i},{\tilde {\lambda }}_{i},h_{\lambda }(i,j)} G L ( n , C ) {\displaystyle GL(n,\mathbb {C} )} dim U ( 1 k ) = dim V ( 1 k ) {\displaystyle \dim U_{(1^{k})}=\dim V_{(1^{k})}}

dim U ( k ) = dim V ( k ) dim V ( k 2 ) = ( n + k 1 k ) ( n + k 3 k ) {\displaystyle \dim U_{(k)}=\dim V_{(k)}-\dim V_{(k-2)}={\binom {n+k-1}{k}}-{\binom {n+k-3}{k}}}

ผลิตภัณฑ์เทนเซอร์

ในช่วงเสถียรผลคูณของเทนเซอร์ที่ปรากฏในการสลายตัวของผลคูณเทนเซอร์คือจำนวน Newell-Littlewoodซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับ[ 9]นอกเหนือจากช่วงเสถียร ผลคูณของเทนเซอร์จะกลายเป็นการปรับเปลี่ยนที่ขึ้นอยู่กับจำนวน Newell-Littlewood [10] [9] [11]ตัวอย่างเช่น สำหรับเราได้ | μ | + | ν | [ n 2 ] {\displaystyle |\mu |+|\nu |\leq \left[{\frac {n}{2}}\right]} U λ U μ = ν N λ , μ , ν U ν {\displaystyle U_{\lambda }\otimes U_{\mu }=\oplus _{\nu }N_{\lambda ,\mu ,\nu }U_{\nu }} n {\displaystyle n} n {\displaystyle n} n 12 {\displaystyle n\geq 12}

[ 1 ] [ 1 ] = [ 2 ] + [ 11 ] + [ ] [ 1 ] [ 2 ] = [ 21 ] + [ 3 ] + [ 1 ] [ 1 ] [ 11 ] = [ 111 ] + [ 21 ] + [ 1 ] [ 1 ] [ 21 ] = [ 31 ] + [ 22 ] + [ 211 ] + [ 2 ] + [ 11 ] [ 1 ] [ 3 ] = [ 4 ] + [ 31 ] + [ 2 ] [ 2 ] [ 2 ] = [ 4 ] + [ 31 ] + [ 22 ] + [ 2 ] + [ 11 ] + [ ] [ 2 ] [ 11 ] = [ 31 ] + [ 211 ] + [ 2 ] + [ 11 ] [ 11 ] [ 11 ] = [ 1111 ] + [ 211 ] + [ 22 ] + [ 2 ] + [ 11 ] + [ ] [ 21 ] [ 3 ] = [ 321 ] + [ 411 ] + [ 42 ] + [ 51 ] + [ 211 ] + [ 22 ] + 2 [ 31 ] + [ 4 ] + [ 11 ] + [ 2 ] {\displaystyle {\begin{aligned}{}[1]\otimes [1]&=[2]+[11]+[]\\{}[1]\otimes [2]&=[21]+[3]+[1]\\{}[1]\otimes [11]&=[111]+[21]+[1]\\{}[1]\otimes [21]&=[31]+[22]+[211]+[2]+[11]\\{}[1]\otimes [3]&=[4]+[31]+[2]\\{}[2]\otimes [2]&=[4]+[31]+[22]+[2]+[11]+[]\\{}[2]\otimes [11]&=[31]+[211]+[2]+[11]\\{}[11]\otimes [11]&=[1111]+[211]+[22]+[2]+[11]+[]\\{}[21]\otimes [3]&=[321]+[411]+[42]+[51]+[211]+[22]+2[31]+[4]+[11]+[2]\end{aligned}}}

กฎการแยกสาขาจากกลุ่มเชิงเส้นทั่วไป

เนื่องจากกลุ่มมุมฉากเป็นกลุ่มย่อยของกลุ่มเชิงเส้นทั่วไป การแสดงแทนของสามารถแยกย่อยออกเป็นการแทนค่าของ การแยกย่อยของการแทนค่าเทนเซอร์นั้นกำหนดในรูปของ สัมประสิทธิ์ ลิตเติลวูด-ริชาร์ดสันโดยกฎจำกัดลิตเติลวูด[12] G L ( n ) {\displaystyle GL(n)} O ( n ) {\displaystyle O(n)} c λ , μ ν {\displaystyle c_{\lambda ,\mu }^{\nu }}

V ν G L ( n ) = λ , μ c λ , 2 μ ν U λ O ( n ) {\displaystyle V_{\nu }^{GL(n)}=\sum _{\lambda ,\mu }c_{\lambda ,2\mu }^{\nu }U_{\lambda }^{O(n)}}

โดยที่เป็นการแบ่งเป็นจำนวนเต็มคู่ กฎนี้ใช้ได้ในช่วงเสถียรการสรุปผลทั่วไปของการแสดงแทนเทนเซอร์แบบผสมคือ 2 μ {\displaystyle 2\mu } 2 | ν | , λ ~ 1 + λ ~ 2 n {\displaystyle 2|\nu |,{\tilde {\lambda }}_{1}+{\tilde {\lambda }}_{2}\leq n}

V λ μ G L ( n ) = α , β , γ , δ c α , 2 γ λ c β , 2 δ μ c α , β ν U ν O ( n ) {\displaystyle V_{\lambda \mu }^{GL(n)}=\sum _{\alpha ,\beta ,\gamma ,\delta }c_{\alpha ,2\gamma }^{\lambda }c_{\beta ,2\delta }^{\mu }c_{\alpha ,\beta }^{\nu }U_{\nu }^{O(n)}}

สามารถเขียนกฎการแตกสาขาที่คล้ายกันสำหรับกลุ่มซิมเพล็กติกได้[12]

การแสดงแทน

การแสดงแทนแบบลดรูปที่มีมิติจำกัดของกลุ่มซิมเพล็กติกได้รับการกำหนดพารามิเตอร์ด้วยไดอะแกรม Young ที่มีแถวมากที่สุด มิติของการแสดงแทนที่สอดคล้องกันคือ[8] S p ( 2 n , C ) {\displaystyle Sp(2n,\mathbb {C} )} n {\displaystyle n}

dim W λ = i = 1 n λ i + n i + 1 n i + 1 1 i < j n λ i λ j + j i j i λ i + λ j + 2 n i j + 2 2 n i j + 2 {\displaystyle \dim W_{\lambda }=\prod _{i=1}^{n}{\frac {\lambda _{i}+n-i+1}{n-i+1}}\prod _{1\leq i<j\leq n}{\frac {\lambda _{i}-\lambda _{j}+j-i}{j-i}}\cdot {\frac {\lambda _{i}+\lambda _{j}+2n-i-j+2}{2n-i-j+2}}}

ยังมีการแสดงออกเป็นพหุนามที่แยกตัวประกอบใน: [4] n {\displaystyle n}

dim W λ = ( i , j ) λ ,   i > j n + λ i + λ j i j + 2 h λ ( i , j ) ( i , j ) λ ,   i j n λ ~ i λ ~ j + i + j h λ ( i , j ) {\displaystyle \dim W_{\lambda }=\prod _{(i,j)\in \lambda ,\ i>j}{\frac {n+\lambda _{i}+\lambda _{j}-i-j+2}{h_{\lambda }(i,j)}}\prod _{(i,j)\in \lambda ,\ i\leq j}{\frac {n-{\tilde {\lambda }}_{i}-{\tilde {\lambda }}_{j}+i+j}{h_{\lambda }(i,j)}}}

ผลิตภัณฑ์เทนเซอร์

เช่นเดียวกับกรณีของกลุ่มมุมฉาก ผลคูณของเทนเซอร์จะกำหนดโดยหมายเลข Newell-Littlewood ในช่วงเสถียร และการปรับเปลี่ยนอื่น ๆ ที่เกินช่วงเสถียร

  • บริการออนไลน์ Lie อินเทอร์เฟซออนไลน์สำหรับซอฟต์แวร์ Lie

อ้างอิง

  1. ^ abcdef วิลเลียม ฟุลตัน; โจ แฮร์ริส (2004). "Representation Theory". Graduate Texts in Mathematics . doi :10.1007/978-1-4612-0979-9. ISSN  0072-5285. Wikidata  Q55865630
  2. ^ Hawkes, Graham (19 ตุลาคม 2013). "การพิสูจน์เบื้องต้นของสูตรเนื้อหา Hook". arXiv : 1310.5919v2 [math.CO].
  3. ^ Binder, D. - Rychkov, S. (2020). "Deligne Categories in Lattice Models and Quantum Field Theory, or Making Sense of O(N) Symmetry with Non-integer N". Journal of High Energy Physics . 2020 (4): 117. arXiv : 1911.07895 . Bibcode :2020JHEP...04..117B. doi : 10.1007/JHEP04(2020)117 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  4. ^ abcd N El Samra; RC King (ธันวาคม 1979). "มิติของการแสดงที่ลดรูปไม่ได้ของกลุ่มลีแบบคลาสสิก" Journal of Physics A . 12 (12): 2317–2328. doi :10.1088/0305-4470/12/12/010. ISSN  1751-8113. Zbl  0445.22020. Wikidata  Q104601301.
  5. ^ Cvitanović, Predrag (2008). ทฤษฎีกลุ่ม: Birdtracks, Lie's และกลุ่มที่โดดเด่น
  6. ^ Koike, Kazuhiko (1989). "เกี่ยวกับการสลายตัวของผลิตภัณฑ์เทนเซอร์ของการแสดงของกลุ่มคลาสสิก: โดยอาศัยลักษณะสากล". ความก้าวหน้าในคณิตศาสตร์ . 74 : 57–86. doi : 10.1016/0001-8708(89)90004-2 .
  7. ^ Artamonov, Dmitry (2024-05-09). "การคำนวณสัญลักษณ์สำหรับพีชคณิตลี". arXiv : 2405.05628 [math.RT]. 6 j {\displaystyle 6j} g l n {\displaystyle {\mathfrak {gl}}_{n}}
  8. ^ abcd Hamermesh, Morton (1989). ทฤษฎีกลุ่มและการประยุกต์ใช้กับปัญหาทางฟิสิกส์ . นิวยอร์ก: Dover Publications. ISBN 0-486-66181-4.OCLC 20218471  .
  9. ^ ab Gao, Shiliang; Orelowitz, Gidon; Yong, Alexander (2021). "ตัวเลข Newell-Littlewood". Transactions of the American Mathematical Society . 374 (9): 6331–6366. arXiv : 2005.09012v1 . doi :10.1090/tran/8375. S2CID  218684561.
  10. ^ Steven Sam (2010-01-18). "Littlewood-Richardson coefficients for classical groups". Concrete Nonsense . เก็บถาวรจากแหล่งเดิมเมื่อ 2019-06-18 . สืบค้นเมื่อ2021-01-05 .
  11. คาซูฮิโกะ โคอิเกะ; อิตารุ เทราดะ (พฤษภาคม 1987) "วิธีไดอะแกรมแบบหนุ่มสำหรับทฤษฎีการแทนกลุ่มคลาสสิกประเภท Bn, Cn, Dn" วารสารพีชคณิต . 107 (2): 466–511. ดอย :10.1016/0021-8693(87)90099-8. ISSN  0021-8693. สบีแอล  0622.20033. วิกิสนเทศ  Q56443390.
  12. ^ ab Howe, Roger ; Tan, Eng-Chye; Willenbring, Jeb F. (2005). "กฎการแตกแขนงที่มั่นคงสำหรับคู่สมมาตรคลาสสิก" Transactions of the American Mathematical Society . 357 (4): 1601–1626. arXiv : math/0311159 . doi : 10.1090/S0002-9947-04-03722-5 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Representations_of_classical_Lie_groups&oldid=1241306886"