สูตรอักขระไวล์


ทฤษฎีการแทนค่า

ในทางคณิตศาสตร์สูตรอักขระไวล์ในทฤษฎีการแทนค่าจะอธิบายลักษณะของการแทนค่าที่ลดรูปไม่ได้ของกลุ่มลีที่กะทัดรัดในรูปของน้ำหนักสูงสุด [ 1]ได้รับการพิสูจน์โดย Hermann Weyl  (1925, 1926a, 1926b) มีสูตรที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดสำหรับลักษณะของการแทนค่าที่ลดรูปไม่ได้ของพีชคณิตลีแบบกึ่งง่าย[2]ในแนวทางของไวล์ต่อทฤษฎีการแทนค่าของกลุ่มลีที่กะทัดรัดที่เชื่อมต่อกันการพิสูจน์สูตรอักขระเป็นขั้นตอนสำคัญในการพิสูจน์ว่าองค์ประกอบอินทิกรัลเด่นทุกองค์ประกอบเกิดขึ้นจริงเป็นน้ำหนักสูงสุดของการแทนค่าที่ลดรูปไม่ได้บางอย่าง[3]ผลที่ตามมาที่สำคัญของสูตรอักขระคือสูตรมิติไวล์และสูตรความแปรปรวนแบบ Kostant

ตามนิยาม ลักษณะของการแทนค่าGคือร่องรอยของเป็นฟังก์ชันขององค์ประกอบกลุ่มการแทนค่าที่ลดรูปไม่ได้ในกรณีนี้ล้วนมีมิติจำกัด (นี่เป็นส่วนหนึ่งของทฤษฎีบทของปีเตอร์–ไวล์ ) ดังนั้น แนวคิดของร่องรอยจึงเป็นแนวคิดทั่วไปจากพีชคณิตเชิงเส้น ความรู้เกี่ยวกับลักษณะของจะให้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับตัวมันเอง χ {\displaystyle \chi} π {\displaystyle \pi} π - จี - {\displaystyle \pi (ก)} จี จี {\displaystyle g\ใน G} χ {\displaystyle \chi} π {\displaystyle \pi} π {\displaystyle \pi}

สูตรของ Weyl เป็นสูตรปิดสำหรับอักขระในแง่ของวัตถุอื่น ๆ ที่สร้างขึ้นจากGและพีชคณิต Lie χ {\displaystyle \chi}

คำกล่าวสูตรของตัวละครไวล์

สูตรอักขระสามารถแสดงได้ในรูปของการแสดงแทนของพีชคณิตลีแบบกึ่งง่ายที่ซับซ้อน หรือในรูปของทฤษฎีการแสดงแทน (ซึ่งเทียบเท่ากันโดยพื้นฐาน) ของกลุ่ม ลี แบบกะทัดรัด

พีชคณิตลีแบบกึ่งง่ายเชิงซ้อน

ให้เป็นตัวแทนมิติจำกัดที่ย่อไม่ได้ของพีชคณิตลีแบบกึ่ง ง่ายเชิงซ้อน สมมติว่าเป็นพีชคณิตย่อยของ คาร์ตัน ลักษณะของจะเป็นฟังก์ชันที่กำหนดโดย π {\displaystyle \pi} จี {\displaystyle {\mathfrak {g}}} ชม. {\displaystyle {\mathfrak {h}}} จี {\displaystyle {\mathfrak {g}}} π {\displaystyle \pi} π - ชม. ซี {\displaystyle \ชื่อผู้ประกอบการ {ch} _{\pi }:{\mathfrak {h}}\rightarrow \mathbb {C} }

π - ชม - - ทรอ - อี π - ชม - - - {\displaystyle \ชื่อผู้ประกอบการ {ch} _{\pi }(H)=\ชื่อผู้ประกอบการ {tr} (e^{\pi (H)}).}

ค่าของตัวละครคือมิติของโดยพิจารณาเบื้องต้น ตัวละครอาจคำนวณได้ดังนี้ ชม - 0 {\displaystyle H=0} π {\displaystyle \pi}

π - ชม - - μ ม. μ อี μ - ชม - {\displaystyle \operatorname {ch} _{\pi }(H)=\sum _{\mu }m_{\mu }e^{\mu (H)}} -

โดยที่ผลรวมจะอยู่ในช่วงน้ำหนัก ทั้งหมด ของและโดยที่คือความหลากหลายของ(บางครั้งนิพจน์ก่อนหน้านั้นอาจใช้เป็นคำจำกัดความของอักขระ) μ {\displaystyle \mu} π {\displaystyle \pi} ม. μ {\displaystyle m_{\mu }} μ {\displaystyle \mu}

สูตรอักขระระบุ[4]ซึ่งอาจคำนวณได้เป็น π - ชม - {\displaystyle \ชื่อผู้ประกอบการ {ch} _{\pi }(H)}

π - ชม - - ว. ε - - อี - λ - ρ - - ชม - อัล Δ - - อี อัล - ชม - - 2 อี อัล - ชม - - 2 - {\displaystyle \operatorname {ch} _{\pi }(H)={\frac {\sum _{w\in W}\varepsilon (w)e^{w(\lambda +\rho )(H)}}{\prod _{\alpha \in \Delta ^{+}}(e^{\alpha (H)/2}-e^{-\alpha (H)/2})}}}

ที่ไหน

  • ว. {\displaystyle ว} คือกลุ่ม Weyl ;
  • Δ - {\displaystyle \เดลต้า ^{+}} คือเซตของรากบวกของระบบราก ; Δ {\displaystyle \เดลต้า}
  • ρ {\displaystyle \โร} คือผลรวมครึ่งหนึ่งของรากบวก มักเรียกว่าเวกเตอร์ไวล์
  • λ {\displaystyle \แลมบ์ดา} เป็นน้ำหนักสูงสุดของการแสดงแทนค่าที่ลดไม่ได้ วี {\displaystyle วี}
  • ε - - {\displaystyle \varepsilon (w)} เป็นตัวกำหนดการกระทำของบนพีชคณิตย่อยของคาร์ตันซึ่งเท่ากับโดยที่คือความยาวขององค์ประกอบกลุ่มไวล์ซึ่งกำหนดให้เป็นจำนวนการสะท้อนที่น้อยที่สุดเมื่อเทียบกับรากที่เรียบง่าย โดยที่เท่ากับผลคูณของการสะท้อนเหล่านั้น {\displaystyle ว} ชม. จี {\displaystyle {\mathfrak {h}}\subset {\mathfrak {g}}} - 1 - - - {\displaystyle (-1)^{\ell (w)}} - - {\displaystyle \ell (ว)} {\displaystyle ว}

การอภิปราย

โดยใช้สูตรตัวส่วนของ Weyl (อธิบายไว้ด้านล่าง) สูตรอักขระสามารถเขียนใหม่เป็น

π - ชม - - ว. ε - - อี - λ - ρ - - ชม - ว. ε - - อี - ρ - - ชม - {\displaystyle \operatorname {ch} _{\pi }(H)={\frac {\sum _{w\in W}\varepsilon (w)e^{w(\lambda +\rho )(H)} }{\sum _{w\in W}\varepsilon (w)e^{w(\rho )(H)}}}} -

หรือเทียบเท่า

π - ชม - ว. ε - - อี - ρ - - ชม - - ว. ε - - อี - λ - ρ - - ชม - - {\displaystyle \operatorname {ch} _{\pi }(H){\sum _{w\in W}\varepsilon (w)e^{w(\rho )(H)}}=\sum _{w \in W}\varepsilon (w)e^{w(\lambda +\rho )(H)}.}

อักขระเป็นผลรวมของเลขชี้กำลังจำนวนมาก ในนิพจน์สุดท้ายนี้ เราจะคูณอักขระด้วยผลรวมของเลขชี้กำลังแบบสลับกัน ซึ่งดูเหมือนว่าจะส่งผลให้ผลรวมของเลขชี้กำลังเพิ่มขึ้นอีก ส่วนที่น่าประหลาดใจของสูตรอักขระก็คือ เมื่อเราคำนวณผลคูณนี้ จะมีพจน์จำนวนเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่เหลืออยู่ พจน์มากกว่านี้จำนวนมากเกิดขึ้นอย่างน้อยหนึ่งครั้งในผลคูณของอักขระและตัวส่วนของ Weyl แต่พจน์เหล่านี้ส่วนใหญ่จะหักล้างกันจนเป็นศูนย์[5]พจน์เดียวที่ยังคงอยู่คือพจน์ที่เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว นั่นคือ(ซึ่งได้มาจากการนำน้ำหนักสูงสุดจากและน้ำหนักสูงสุดจากตัวส่วนของ Weyl) และสิ่งต่างๆ ในวงโคจรของกลุ่ม Weyl ของ อี - λ - ρ - - ชม - {\displaystyle อี^{(\lambda +\rho )(H)}} π {\displaystyle \ชื่อผู้ดำเนินการ {ch} _{\pi }} อี - λ - ρ - - ชม - {\displaystyle อี^{(\lambda +\rho )(H)}}

กลุ่มโกหกแบบกระชับ

ให้เป็นกลุ่มลีที่เชื่อมต่อกันอย่างกะทัดรัด และให้เป็นทอรัสสูงสุดในให้เป็นตัวแทนที่ลดรูปไม่ได้ของจากนั้นเราจะกำหนดลักษณะของให้เป็นฟังก์ชัน เค {\displaystyle เค} ที {\displaystyle ที} เค {\displaystyle เค} พี {\displaystyle \พาย} เค {\displaystyle เค} พี {\displaystyle \พาย}

เอ็กซ์ - เอ็กซ์ - - ติดตาม - พี - เอ็กซ์ - - - เอ็กซ์ เค - {\displaystyle \mathrm {X} (x)=\operatorname {trace} (\Pi (x)),\quad x\in K.}

อักขระนี้สามารถเห็นได้อย่างง่ายดายว่าเป็นฟังก์ชันคลาสบนและทฤษฎีบทของ Peter–Weylระบุว่าอักขระสร้างพื้นฐานที่ตั้งฉากกันสำหรับพื้นที่ของฟังก์ชันคลาสที่บูรณาการแบบกำลังสองบน[ 6] เค {\displaystyle เค} เค {\displaystyle เค}

เนื่องจากเป็นฟังก์ชันคลาส จึงถูกกำหนดโดยข้อจำกัดของคลาสตอนนี้ในพีชคณิตลีของเราได้ เอ็กซ์ {\displaystyle \mathrm {X} } ที {\displaystyle ที} ชม {\displaystyle เอช} ที {\displaystyle {\mathfrak {t}}} ที {\displaystyle ที}

ติดตาม - พี - อี ชม - - - ติดตาม - อี π - ชม - - {\displaystyle \ชื่อผู้ประกอบการ {ร่องรอย} (\Pi (e^{H}))=\ชื่อผู้ประกอบการ {ร่องรอย} (e^{\pi (H)})} -

โดยที่เป็นการแสดงแทนที่เกี่ยวข้องกับพีชคณิตลีของดังนั้น ฟังก์ชันนี้เป็นเพียงลักษณะของการแสดงแทนที่เกี่ยวข้องกับตามที่อธิบายไว้ในหัวข้อย่อยก่อนหน้า ข้อจำกัดของลักษณะของto จะได้รับจากสูตรเดียวกันกับกรณีพีชคณิตลี: π {\displaystyle \pi} เค {\displaystyle {\mathfrak {k}}} เค {\displaystyle เค} ชม ติดตาม - พี - อี ชม - - {\displaystyle H\mapsto \ชื่อผู้ดำเนินการ {ร่องรอย} (\Pi (e^{H}))} π {\displaystyle \pi} เค {\displaystyle {\mathfrak {k}}} พี {\displaystyle \พาย} ที {\displaystyle ที}

เอ็กซ์ - อี ชม - - ว. ε - - อี - λ - ρ - - ชม - ว. ε - - อี - ρ - - ชม - - {\displaystyle \mathrm {X} (e^{H})={\frac {\sum _{w\in W}\varepsilon (w)e^{w(\lambda +\rho )(H)}} {\sum _{w\in W}\varepsilon (w)e^{w(\rho )(H)}}}.}

การพิสูจน์ สูตรอักขระ ของ Weyl ในการตั้งค่ากลุ่มกะทัดรัดนั้นแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากการพิสูจน์พีชคณิตของสูตรอักขระในการตั้งค่าพีชคณิตลีแบบกึ่งเรียบง่าย[7]ในการตั้งค่ากลุ่มกะทัดรัด เป็นเรื่องปกติที่จะใช้ "รากจริง" และ "น้ำหนักจริง" ซึ่งแตกต่างกันด้วยปัจจัยของรากและน้ำหนักที่ใช้ที่นี่ ดังนั้น สูตรในการตั้งค่ากลุ่มกะทัดรัดจึงมีปัจจัยของในเลขชี้กำลังตลอด ฉัน {\displaystyle i} ฉัน {\displaystyle i}

คดี SU(2)

ในกรณีของกลุ่ม SU(2) ให้พิจารณา การแทน ค่ามิติที่ลดรูปไม่ได้หากเราใช้กลุ่มย่อยแนวทแยงของ SU(2) สูตรอักขระในกรณีนี้จะอ่านว่า[8] ม. - 1 {\displaystyle m+1} T {\displaystyle T}

X ( ( e i θ 0 0 e i θ ) ) = e i ( m + 1 ) θ e i ( m + 1 ) θ e i θ e i θ = sin ( ( m + 1 ) θ ) sin θ . {\displaystyle \mathrm {X} \left({\begin{pmatrix}e^{i\theta }&0\\0&e^{-i\theta }\end{pmatrix}}\right)={\frac {e^{i(m+1)\theta }-e^{-i(m+1)\theta }}{e^{i\theta }-e^{-i\theta }}}={\frac {\sin((m+1)\theta )}{\sin \theta }}.}

(ทั้งตัวเศษและตัวส่วนในสูตรอักขระมีสองพจน์) เป็นการดีที่จะตรวจสอบสูตรนี้โดยตรงในกรณีนี้ เพื่อที่เราจะสังเกตปรากฏการณ์การยกเลิกที่แฝงอยู่ในสูตรอักขระ Weyl ได้

เนื่องจากการแสดงเป็นที่ทราบกันอย่างชัดเจน ลักษณะของการแสดงจึงสามารถเขียนลงไปได้ดังนี้

X ( ( e i θ 0 0 e i θ ) ) = e i m θ + e i ( m 2 ) θ + + e i m θ . {\displaystyle \mathrm {X} \left({\begin{pmatrix}e^{i\theta }&0\\0&e^{-i\theta }\end{pmatrix}}\right)=e^{im\theta }+e^{i(m-2)\theta }+\cdots +e^{-im\theta }.}

ในขณะเดียวกัน ตัวส่วนของ Weyl ก็คือฟังก์ชันการคูณอักขระด้วยตัวส่วนของ Weyl จะได้ e i θ e i θ {\displaystyle e^{i\theta }-e^{-i\theta }}

X ( ( e i θ 0 0 e i θ ) ) ( e i θ e i θ ) = ( e i ( m + 1 ) θ + e i ( m 1 ) θ + + e i ( m 1 ) θ ) ( e i ( m 1 ) θ + + e i ( m 1 ) θ + e i ( m + 1 ) θ ) . {\displaystyle \mathrm {X} \left({\begin{pmatrix}e^{i\theta }&0\\0&e^{-i\theta }\end{pmatrix}}\right)(e^{i\theta }-e^{-i\theta })=\left(e^{i(m+1)\theta }+e^{i(m-1)\theta }+\cdots +e^{-i(m-1)\theta }\right)-\left(e^{i(m-1)\theta }+\cdots +e^{-i(m-1)\theta }+e^{-i(m+1)\theta }\right).}

ตอนนี้เราสามารถตรวจยืนยันได้อย่างง่ายดายว่าเงื่อนไขส่วนใหญ่จะยกเลิกระหว่างสองเงื่อนไขทางด้านขวามือด้านบน ทำให้เราเหลือเพียง

X ( ( e i θ 0 0 e i θ ) ) ( e i θ e i θ ) = e i ( m + 1 ) θ e i ( m + 1 ) θ {\displaystyle \mathrm {X} \left({\begin{pmatrix}e^{i\theta }&0\\0&e^{-i\theta }\end{pmatrix}}\right)(e^{i\theta }-e^{-i\theta })=e^{i(m+1)\theta }-e^{-i(m+1)\theta }}

เพื่อให้

X ( ( e i θ 0 0 e i θ ) ) = e i ( m + 1 ) θ e i ( m + 1 ) θ e i θ e i θ = sin ( ( m + 1 ) θ ) sin θ . {\displaystyle \mathrm {X} \left({\begin{pmatrix}e^{i\theta }&0\\0&e^{-i\theta }\end{pmatrix}}\right)={\frac {e^{i(m+1)\theta }-e^{-i(m+1)\theta }}{e^{i\theta }-e^{-i\theta }}}={\frac {\sin((m+1)\theta )}{\sin \theta }}.}

ตัวละครในกรณีนี้คืออนุกรมเรขาคณิตและอาร์กิวเมนต์ก่อนหน้านั้นเป็นตัวแปรขนาดเล็กของอนุพันธ์มาตรฐานของสูตรสำหรับผลรวมของอนุกรมเรขาคณิตจำกัด R = e 2 i θ {\displaystyle R=e^{2i\theta }}

สูตรตัวส่วนไวล์

ในกรณีพิเศษของการแสดงภาพแบบมิติเดียวทั่วไป อักขระคือ 1 ดังนั้นสูตรอักขระ Weyl จึงกลายเป็นสูตรตัวส่วนของ Weyl : [9]

w W ε ( w ) e w ( ρ ) ( H ) = α Δ + ( e α ( H ) / 2 e α ( H ) / 2 ) . {\displaystyle {\sum _{w\in W}\varepsilon (w)e^{w(\rho )(H)}=\prod _{\alpha \in \Delta ^{+}}(e^{\alpha (H)/2}-e^{-\alpha (H)/2})}.}

สำหรับกลุ่มเอกภาพพิเศษ นี่เทียบเท่ากับนิพจน์

σ S n sgn ( σ ) X 1 σ ( 1 ) 1 X n σ ( n ) 1 = 1 i < j n ( X j X i ) {\displaystyle \sum _{\sigma \in S_{n}}\operatorname {sgn}(\sigma )\,X_{1}^{\sigma (1)-1}\cdots X_{n}^{\sigma (n)-1}=\prod _{1\leq i<j\leq n}(X_{j}-X_{i})}

สำหรับตัวกำหนด Vandermonde [10]

สูตรมิติไวล์

โดยการประเมินตัวละครที่สูตรตัวละครของ Weyl จะได้สูตรมิติของ Weyl H = 0 {\displaystyle H=0}

dim ( V λ ) = α Δ + ( λ + ρ , α ) α Δ + ( ρ , α ) {\displaystyle \dim(V_{\lambda })={\prod _{\alpha \in \Delta ^{+}}(\lambda +\rho ,\alpha ) \over \prod _{\alpha \in \Delta ^{+}}(\rho ,\alpha )}}

สำหรับมิติของการแสดงมิติจำกัดที่มีน้ำหนักสูงสุด(ตามปกติ ρ คือครึ่งหนึ่งของผลรวมของรากบวกและผลคูณที่วิ่งบนรากบวก α) การทำให้มีความเฉพาะเจาะจงนั้นไม่ใช่เรื่องเล็กน้อยโดยสิ้นเชิง เนื่องจากทั้งตัวเศษและตัวส่วนของสูตรอักขระ Weyl หายไปในลำดับสูงที่องค์ประกอบเอกลักษณ์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ลิมิตของร่องรอยขององค์ประกอบที่มีแนวโน้มไปสู่เอกลักษณ์ โดยใช้กฎของ L'Hôpital รุ่นหนึ่ง[ 11 ]ในกรณี SU(2) ที่อธิบายไว้ข้างต้น ตัวอย่างเช่น เราสามารถกู้คืนมิติของการแสดงโดยใช้กฎของ L'Hôpital เพื่อประเมินลิมิตที่มีแนวโน้มไปสู่ศูนย์ของ V λ {\displaystyle V_{\lambda }} λ {\displaystyle \lambda } m + 1 {\displaystyle m+1} θ {\displaystyle \theta } sin ( ( m + 1 ) θ ) / sin θ {\displaystyle \sin((m+1)\theta )/\sin \theta }

เราอาจพิจารณาพีชคณิตลีแบบกึ่งซิมเปิลเชิงซ้อน sl(3, C ) เป็นตัวอย่างหรือกล่าวได้อีกอย่างว่ากลุ่มกะทัดรัด SU(3) ในกรณีนั้นการแสดงแทนจะถูกกำหนดด้วยคู่ของจำนวนเต็มที่ไม่เป็นลบ ในกรณีนี้ มีรากที่เป็นบวกสามตัว และไม่ยากเลยที่จะตรวจสอบว่าสูตรมิติใช้รูปแบบที่ชัดเจนหรือไม่[12] ( m 1 , m 2 ) {\displaystyle (m_{1},m_{2})}

dim ( V m 1 , m 2 ) = 1 2 ( m 1 + 1 ) ( m 2 + 1 ) ( m 1 + m 2 + 2 ) {\displaystyle \dim(V_{m_{1},m_{2}})={\frac {1}{2}}(m_{1}+1)(m_{2}+1)(m_{1}+m_{2}+2)}

กรณีนี้เป็นการแสดงมาตรฐานและสูตรมิติให้ค่า 3 ในกรณีนี้ m 1 = 1 , m 2 = 0 {\displaystyle m_{1}=1,\,m_{2}=0}

สูตรคูณของโคสแตนท์

สูตรอักขระ Weyl จะให้ลักษณะของการแสดงแต่ละแบบเป็นผลหาร โดยที่ตัวเศษและตัวส่วนแต่ละตัวเป็นผลรวมเชิงเส้นจำกัดของเลขชี้กำลัง แม้ว่าสูตรนี้จะกำหนดลักษณะโดยหลักการแล้ว แต่ก็ไม่ชัดเจนนักว่าเราสามารถคำนวณผลหารนี้โดยชัดแจ้งเป็นผลรวมจำกัดของเลขชี้กำลังได้อย่างไร ในกรณี SU(2) ที่อธิบายไว้ข้างต้น ไม่ชัดเจนในทันทีว่าจะเปลี่ยนจากสูตรอักขระ Weyl ที่ให้อักขระกลับไปสู่สูตรสำหรับอักขระเป็นผลรวมของเลขชี้กำลังได้อย่างไร: sin ( ( m + 1 ) θ ) / sin θ {\displaystyle \sin((m+1)\theta )/\sin \theta }

e i m θ + e i ( m 2 ) θ + + e i m θ . {\displaystyle e^{im\theta }+e^{i(m-2)\theta }+\cdots +e^{-im\theta }.}

ในกรณีนี้ อาจไม่ใช่เรื่องยากเกินไปที่จะจดจำนิพจน์ที่เป็นผลรวมของอนุกรมเรขาคณิตจำกัด แต่โดยทั่วไปแล้ว เราจำเป็นต้องมีขั้นตอนที่เป็นระบบมากกว่านี้ sin ( ( m + 1 ) θ ) / sin θ {\displaystyle \sin((m+1)\theta )/\sin \theta }

โดยทั่วไป กระบวนการหารสามารถทำได้โดยคำนวณส่วนกลับอย่างเป็นทางการของตัวส่วนของ Weyl จากนั้นคูณตัวเศษในสูตรอักขระ Weyl ด้วยส่วนกลับอย่างเป็นทางการนี้[13]ผลลัพธ์จะให้อักขระเป็นผลรวมจำกัดของเลขชี้กำลัง ค่าสัมประสิทธิ์ของการขยายนี้คือมิติของพื้นที่น้ำหนัก นั่นคือ ความหลากหลายของน้ำหนัก ดังนั้น เราจึงได้สูตรสำหรับความหลากหลายของน้ำหนักจากสูตรอักขระ Weyl ซึ่งเรียกว่าสูตรความหลากหลายของ Kostantสูตรทางเลือกซึ่งคำนวณได้ง่ายกว่าในบางกรณีจะแสดงอยู่ในหัวข้อถัดไป

สูตรของฟรอยเดนทาล

สูตรของฮันส์ ฟรอยเดนธัล เป็นสูตรแบบเรียกซ้ำสำหรับความซ้ำซ้อนของน้ำหนักซึ่งให้คำตอบเดียวกับสูตรความซ้ำซ้อนของโคสแตนต์ แต่บางครั้งอาจใช้ได้ง่ายกว่าสำหรับการคำนวณเนื่องจากมีพจน์ที่ต้องรวมน้อยกว่ามาก สูตรนี้ใช้ องค์ประกอบคาซิเมียร์ เป็นพื้นฐาน และอนุพันธ์ขององค์ประกอบนี้จะไม่ขึ้นอยู่กับสูตรอักขระ ระบุไว้ว่า[14]

( Λ + ρ 2 λ + ρ 2 ) m Λ ( λ ) = 2 α Δ + j 1 ( λ + j α , α ) m Λ ( λ + j α ) {\displaystyle (\|\Lambda +\rho \|^{2}-\|\lambda +\rho \|^{2})m_{\Lambda }(\lambda )=2\sum _{\alpha \in \Delta ^{+}}\sum _{j\geq 1}(\lambda +j\alpha ,\alpha )m_{\Lambda }(\lambda +j\alpha )}

ที่ไหน

  • Λ คือน้ำหนักสูงสุด
  • λ คือน้ำหนักอีกส่วนหนึ่ง
  • m Λ (λ) คือความหลากหลายของน้ำหนัก λ ในการแสดงแทนค่า V Λ ที่ลดรูปไม่ได้
  • ρ คือเวกเตอร์ Weyl
  • ผลรวมแรกจะอยู่เหนือรากที่เป็นบวกทั้งหมด α

สูตรอักขระ Weyl–Kac

สูตรอักขระ Weyl ยังใช้ได้กับการแสดงค่าน้ำหนักสูงสุด ที่บูรณาการได้ ของพีชคณิต Kac–Moodyเมื่อเรียกว่าสูตรอักขระ Weyl–Kacในทำนองเดียวกัน มีเอกลักษณ์ของตัวส่วนสำหรับพีชคณิต Kac–Moody ซึ่งในกรณีของพีชคณิต Lie แบบแอฟฟีนจะเทียบเท่ากับเอกลักษณ์ของ Macdonaldในกรณีที่ง่ายที่สุดของพีชคณิต Lie แบบแอฟฟีนของประเภทA1 นี่คือเอกลักษณ์ ผลคูณสามของจาโคบี

m = 1 ( 1 x 2 m ) ( 1 x 2 m 1 y ) ( 1 x 2 m 1 y 1 ) = n = ( 1 ) n x n 2 y n . {\displaystyle \prod _{m=1}^{\infty }\left(1-x^{2m}\right)\left(1-x^{2m-1}y\right)\left(1-x^{2m-1}y^{-1}\right)=\sum _{n=-\infty }^{\infty }(-1)^{n}x^{n^{2}}y^{n}.}

สูตรอักขระสามารถขยายไปสู่การแสดงน้ำหนักสูงสุดที่บูรณาการได้ของพีชคณิต Kac–Moody ทั่วไปเมื่ออักขระถูกกำหนดโดย

w W ( 1 ) ( w ) w ( e λ + ρ S ) e ρ α Δ + ( 1 e α ) . {\displaystyle {\sum _{w\in W}(-1)^{\ell (w)}w(e^{\lambda +\rho }S) \over e^{\rho }\prod _{\alpha \in \Delta ^{+}}(1-e^{-\alpha })}.}

ที่นี่Sเป็นเทอมแก้ไขที่กำหนดในรูปของรากเชิงจินตภาพธรรมดาโดย

S = I ( 1 ) | I | e Σ I {\displaystyle S=\sum _{I}(-1)^{|I|}e^{\Sigma I}\,}

โดยที่ผลรวมนั้นวิ่งผ่านเซตย่อยจำกัดI ทั้งหมดของรากเชิงเดี่ยวในจินตนาการซึ่งตั้ง ฉาก กันเป็นคู่และตั้งฉากกับน้ำหนัก λ ที่สูงที่สุด และ |I| คือจำนวนของ I และ Σ Iคือผลรวมขององค์ประกอบของI

สูตรตัวส่วนของพีชคณิตลีมอน สเตอร์ คือสูตรผลคูณ

j ( p ) j ( q ) = ( 1 p 1 q ) n , m = 1 ( 1 p n q m ) c n m {\displaystyle j(p)-j(q)=\left({1 \over p}-{1 \over q}\right)\prod _{n,m=1}^{\infty }(1-p^{n}q^{m})^{c_{nm}}}

สำหรับฟังก์ชั่นโมดูลาร์ วงรี j

ปีเตอร์สันได้ให้สูตรการเรียกซ้ำสำหรับผลคูณ mult(β) ของราก β ของพีชคณิต Kac–Moody ที่สามารถสมมาตรได้ (โดยทั่วไป) ซึ่งเทียบเท่ากับสูตรตัวส่วนของ Weyl–Kac แต่ใช้ได้ง่ายกว่าสำหรับการคำนวณ:

( β , β 2 ρ ) c β = γ + δ = β ( γ , δ ) c γ c δ {\displaystyle (\beta ,\beta -2\rho )c_{\beta }=\sum _{\gamma +\delta =\beta }(\gamma ,\delta )c_{\gamma }c_{\delta }\,}

โดยที่ผลรวมจะอยู่เหนือรากบวก γ, δ และ

c β = n 1 mult ( β / n ) n . {\displaystyle c_{\beta }=\sum _{n\geq 1}{\operatorname {mult} (\beta /n) \over n}.}

สูตรตัวละครฮาริช-จันทรา

Harish-Chandra แสดงให้เห็นว่าสูตรอักขระของ Weyl ยอมรับการสรุปทั่วไปของการแสดงของกลุ่มลดรูป จริง สมมติว่าเป็นการแสดงที่ลดรูปจริง G ที่มีลักษณะ อนันต์ ที่ไม่สามารถลดรูปได้ ให้เป็นอักขระ Harish-Chandraของซึ่งกำหนดโดยการอินทิเกรตกับฟังก์ชันวิเคราะห์บนเซตปกติ หาก H เป็นกลุ่มย่อยของ Cartanของ G และ H' เป็นเซตของสมาชิกปกติใน H แล้ว π {\displaystyle \pi } λ {\displaystyle \lambda } Θ π {\displaystyle \Theta _{\pi }} π {\displaystyle \pi }

Θ π | H = w W / W λ a w e w λ e ρ α Δ + ( 1 e α ) . {\displaystyle \Theta _{\pi }|_{H'}={\sum _{w\in W/W_{\lambda }}a_{w}e^{w\lambda } \over e^{\rho }\prod _{\alpha \in \Delta ^{+}}(1-e^{-\alpha })}.}

ที่นี่

  • W คือกลุ่ม Weyl เชิงซ้อนของ H C {\displaystyle H_{\mathbb {C} }} G C {\displaystyle G_{\mathbb {C} }}
  • W λ {\displaystyle W_{\lambda }} เป็นสารคงตัวของใน W λ {\displaystyle \lambda }

และบันทึกที่เหลือก็เหมือนข้างต้น

ค่าสัมประสิทธิ์ยังคงไม่เข้าใจดีนัก ผลลัพธ์เกี่ยวกับค่าสัมประสิทธิ์เหล่านี้อาจพบได้ในเอกสารของHerb , Adams, Schmid และ Schmid-Vilonen เป็นต้น a w {\displaystyle a_{w}}

ดูเพิ่มเติม

อ้างอิง

  1. ^ ห้องโถง 2558 ตอนที่ 12.4.
  2. ^ ห้องโถง 2558 ส่วนที่ 10.4.
  3. ^ ห้องโถง 2558 ตอนที่ 12.5.
  4. ^ ฮอลล์ 2015 ทฤษฎีบท 10.14
  5. ^ ห้องโถง 2558 ส่วนที่ 10.4.
  6. ^ ห้องโถง 2558 ส่วนที่ 12.3
  7. ^ ดู Hall 2015 ส่วนที่ 10.8 ในการตั้งค่าพีชคณิตลีและส่วนที่ 12.4 ในการตั้งค่ากลุ่มกะทัดรัด
  8. ^ ฮอลล์ 2015 ตัวอย่าง 12.23
  9. ^ ห้องโถง 2015 เล็มมา 10.28.
  10. ^ ห้อง 2558 แบบฝึกหัดที่ 9 บทที่ 10.
  11. ^ ห้องโถง 2558 ตอนที่ 10.5.
  12. ^ ฮอลล์ 2015 ตัวอย่าง 10.23
  13. ^ ห้องโถง 2558 ส่วนที่ 10.6
  14. ^ ฮัมฟรีส์ 1972 ส่วนที่ 22.3
  1. ^ ฟุลตัน, วิลเลียม, 1939- (1991). ทฤษฎีการแทนค่า: หลักสูตรแรกแฮร์ริส, โจ, 1951-. นิวยอร์ก: Springer-Verlag ISBN 0387974954.OCLC 22861245  .{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: numeric names: authors list (link)
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Weyl_character_formula&oldid=1199303871"