Writing Lie algebra sets as matrices
数学の 表現論 分野 において 、 リー代数表現 または リー代数の表現とは、 リー代数を 行列 の集合 (または ベクトル空間 の 自己準同型 )として記述する方法であり、その際、リー括弧は 交換子 によって与えられる。物理学の用語では、ベクトル空間と、 角運動量演算子 が満たす関係のような、いくつかの固定された交換関係を満たす 演算子の集合とを一緒に 探す 。 V {\displaystyle V} V {\displaystyle V}
この概念は、 リー群の表現 の概念と密接に関連しています。大まかに言えば、リー代数の表現はリー群の表現の微分形であり、リー群の 普遍被覆 の表現はそのリー代数の表現の積分形です。
リー代数の表現の研究において、 リー代数に付随する 普遍包絡環 と呼ばれる特定の 環が重要な役割を果たします。この環の普遍性は、リー代数の表現の 圏が、その包絡環上の 加群 の圏と同じであることを意味しています 。
をリー代数とし、を ベクトル 空間とする。 を の自己準同型空間 、すなわち から 自身へのすべての線型写像の成す空間とする。ここで、結合代数は、 内の任意の s,t に対して、 交換子によって与えられる括弧付きのリー代数に変換される 。すると、 上の の 表現は、 リー代数準同型 となる。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} V {\displaystyle V} g l ( V ) {\displaystyle {\mathfrak {gl}}(V)} V {\displaystyle V} V {\displaystyle V} g l ( V ) {\displaystyle {\mathfrak {gl}}(V)} [ s , t ] = s ∘ t − t ∘ s {\displaystyle [s,t]=s\circ t-t\circ s} g l ( V ) {\displaystyle {\mathfrak {gl}}(V)} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} V {\displaystyle V}
ρ : g → g l ( V ) {\displaystyle \rho \colon {\mathfrak {g}}\to {\mathfrak {gl}}(V)} 。 明示的には、これは 線形写像であり、 ρ {\displaystyle \rho }
ρ ( [ X , Y ] ) = ρ ( X ) ρ ( Y ) − ρ ( Y ) ρ ( X ) {\displaystyle \rho ([X,Y])=\rho (X)\rho (Y)-\rho (Y)\rho (X)} のすべての X, Y に対して成り立つ 。ベクトル空間 Vは、表現 ρ とともに -加群 と呼ばれる。(多くの著者は用語を乱用し、 V 自体を表現と 呼ぶ)。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
表現が単射である場合、その表現は 忠実 であると言われます 。 ρ {\displaystyle \rho }
同様に、ベクトル空間 V と 双線型写像の 組み合わせとして -モジュールを定義することもできる 。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g × V → V {\displaystyle {\mathfrak {g}}\times V\to V}
[ X , Y ] ⋅ v = X ⋅ ( Y ⋅ v ) − Y ⋅ ( X ⋅ v ) {\displaystyle [X,Y]\cdot v=X\cdot (Y\cdot v)-Y\cdot (X\cdot v)} V 内の すべて の X,Y と vに対して成り立つ。これは、 X ⋅ v = ρ ( X )( v ) と設定することで、前の定義と関連している。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
例
随伴表現 リー代数表現の最も基本的な例は、リー代数の それ自身の随伴表現です。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
ad : g → g l ( g ) , X ↦ ad X , ad X ( Y ) = [ X , Y ] . {\displaystyle {\textrm {ad}}:{\mathfrak {g}}\to {\mathfrak {gl}}({\mathfrak {g}}),\quad X\mapsto \operatorname {ad} _{X},\quad \operatorname {ad} _{X}(Y)=[X,Y].} 実際、ヤコビ恒等式 により 、 はリー代数準同型です。 ad {\displaystyle \operatorname {ad} }
無限小リー群表現 リー代数表現は自然界にも現れる。G → H が ( 実または複素) リー群の 準同型で あり 、 およびがそれぞれ G と H の リー代数 である とき、恒等変換における 接空間 上の 微分 はリー代数準同型である。特に、有限次元ベクトル空間 V に対して、 リー群の表現は ϕ {\displaystyle \phi } g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} h {\displaystyle {\mathfrak {h}}} d e ϕ : g → h {\displaystyle d_{e}\phi :{\mathfrak {g}}\to {\mathfrak {h}}}
ϕ : G → GL ( V ) {\displaystyle \phi :G\to \operatorname {GL} (V)\,} リー代数準同型を決定する
d ϕ : g → g l ( V ) {\displaystyle d\phi :{\mathfrak {g}}\to {\mathfrak {gl}}(V)} から 一般線型群 GL( V )のリー代数、すなわち V の準同型代数に至る 。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
例えば、 とします 。すると、 の恒等微分 は の元になります 。これを と表記すると、 ベクトル空間 上の G の 表現が得られます 。これは G の 随伴表現 です。前述を適用すると、リー代数表現 が得られます。 の随伴表現は であることが示されます 。 c g ( x ) = g x g − 1 {\displaystyle c_{g}(x)=gxg^{-1}} c g : G → G {\displaystyle c_{g}:G\to G} GL ( g ) {\displaystyle \operatorname {GL} ({\mathfrak {g}})} Ad ( g ) {\displaystyle \operatorname {Ad} (g)} Ad {\displaystyle \operatorname {Ad} } g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} d Ad {\displaystyle d\operatorname {Ad} } d e Ad = ad {\displaystyle d_{e}\operatorname {Ad} =\operatorname {ad} } g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
この命題の部分的な逆は、有限次元(実数または複素数)リー代数のすべての表現は、それと関連する 単連結 リー群の一意の表現に持ち上げられ、その結果、単連結リー群の表現はそのリー代数の表現と一対一に対応するということを述べている。 [1]
量子物理学では 量子論では、ヒルベルト空間 上の自己随伴作用素である「観測可能量」を考察する 。これらの作用素間の交換関係は重要なツールとなる。 例えば、 角運動量作用素は交換関係を満たす。
[ L x , L y ] = i ℏ L z , [ L y , L z ] = i ℏ L x , [ L z , L x ] = i ℏ L y , {\displaystyle [L_{x},L_{y}]=i\hbar L_{z},\;\;[L_{y},L_{z}]=i\hbar L_{x},\;\;[L_{z},L_{x}]=i\hbar L_{y},} 。 したがって、これら 3 つの演算子の範囲はリー代数を形成し、これは 回転群 SO(3) のリー代数 so(3) と同型です。 [2] このとき、 角運動量演算子に関して不変な量子ヒルベルト空間の任意の部分空間が、 リー代数 so(3) の表現を構成します。 so(3) の表現論を理解することは、たとえば、 水素原子 のような回転対称性を持つハミルトニアンの解析に非常に役立ちます。量子物理学の他の分野では、他にも多くの興味深いリー代数 (およびその表現) が生じます。実際、表現論の歴史は、数学と物理学の豊かな相互作用によって特徴付けられます。 V {\displaystyle V} V {\displaystyle V}
基本概念
不変部分空間と既約性 リー代数 の 表現が与えられたとき、 の 部分空間が およびに対して 不変で あるとは、任意の に対して不変で あることを意味する 。非零表現が既約であるとは、不変部分空間がそれ自体と零空間 のみであることを意味する 。 単純 加 群 という用語は 、既約表現にも用いられる。 ρ : g → End ( V ) {\displaystyle \rho :{\mathfrak {g}}\rightarrow \operatorname {End} (V)} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} W {\displaystyle W} V {\displaystyle V} ρ ( X ) w ∈ W {\displaystyle \rho (X)w\in W} w ∈ W {\displaystyle w\in W} X ∈ g {\displaystyle X\in {\mathfrak {g}}} V {\displaystyle V} { 0 } {\displaystyle \{0\}}
準同型 を リー代数 とする 。V 、 W を -加群とする 。線型写像 は、 -加群 の 準同型 写像とは、-同変であるとき 、すなわち 任意の に対して であるときである。f が 全単射であるとき 、は 同値である と言われる。このような写像は 、絡み合い写像 または 射と も呼ばれる 。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} f : V → W {\displaystyle f:V\to W} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} f ( X ⋅ v ) = X ⋅ f ( v ) {\displaystyle f(X\cdot v)=X\cdot f(v)} X ∈ g , v ∈ V {\displaystyle X\in {\mathfrak {g}},\,v\in V} V , W {\displaystyle V,W}
同様に、サブモジュール、商、サブ商、直和、ジョルダン・ヘルダー級数など、抽象代数のモジュール理論からの他の多くの構成もこの設定に引き継がれます。
シュアーの補題 既約表現を研究する上で、単純だが有用なツールとしてシュアーの補題がある。これは2つの部分から構成される: [3]
V 、 W が既約 - 加群であり、 が準同型である 場合、 は ゼロまたは同型のいずれかになります。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} f : V → W {\displaystyle f:V\to W} f {\displaystyle f} V が代数的に閉体上の 既約- 加群であり準同型である 場合 、 は 単位元 のスカラー倍です。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} f : V → V {\displaystyle f:V\to V} f {\displaystyle f}
完全な還元可能性 V を リー代数 の表現とする 。V が既 約表現の直和と同型であるとき、 V は 完全約可能 (または半単純)であると言われる( 半単純加群 を 参照)。V が有限次元であるとき、 V が 完全に約可能であることと、 V のすべての不変部分空間が不変補空間を持つことは同じである。(つまり、 W が不変部分空間であるとき、 V が W と P の直和となる ような別の不変部分空間 P が存在する 。) g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
が特性零の体上の 有限次元 半単純リー代数であり、 V が有限次元であるとき、 V は 半単純である。これは ワイルの完全還元定理で ある。 [4] このように、半単純リー代数の場合、既約(すなわち単純)表現の分類は、すべての表現の分類に直接つながる。この特別な性質を持たない他のリー代数の場合、既約表現の分類は、一般表現の分類にはあまり役立たない可能性がある。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
リー代数は、随伴表現が半単純であるとき、 簡約的で あると言われる。確かに、すべての(有限次元)半単純リー代数 は簡約的である。なぜなら、の すべての 表現は 、既に述べたように完全に簡約可能であるからである。逆に言えば、簡約リー代数の定義は、非自明な部分イデアルを持たないイデアル(すなわち、随伴表現の不変部分空間)の直和として分解されることを意味する。これらのイデアルの一部は1次元であり、残りは単純リー代数である。したがって、簡約リー代数は、可換代数と半単純代数の直和である。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
不変量 V の 元 v が-不変であるとは、 すべての に対して で あるとき言う 。不変な元全体の集合は と表記される 。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} x ⋅ v = 0 {\displaystyle x\cdot v=0} x ∈ g {\displaystyle x\in {\mathfrak {g}}} V g {\displaystyle V^{\mathfrak {g}}}
基本的な構造
表現のテンソル積 リー代数の2つの表現があり 、その基礎ベクトル空間が V 1 と V 2 である場合、表現のテンソル積は基礎ベクトル空間として V 1 ⊗ V 2 を持ち、作用は 次の仮定によって一意に決定される。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
X ⋅ ( v 1 ⊗ v 2 ) = ( X ⋅ v 1 ) ⊗ v 2 + v 1 ⊗ ( X ⋅ v 2 ) . {\displaystyle X\cdot (v_{1}\otimes v_{2})=(X\cdot v_{1})\otimes v_{2}+v_{1}\otimes (X\cdot v_{2}).} すべての およびについて 。 v 1 ∈ V 1 {\displaystyle v_{1}\in V_{1}} v 2 ∈ V 2 {\displaystyle v_{2}\in V_{2}}
準同型写像の言語では、これは 次の式で
定義されることを意味する。 ρ 1 ⊗ ρ 2 : g → g l ( V 1 ⊗ V 2 ) {\displaystyle \rho _{1}\otimes \rho _{2}:{\mathfrak {g}}\rightarrow {\mathfrak {gl}}(V_{1}\otimes V_{2})}
( ρ 1 ⊗ ρ 2 ) ( X ) = ρ 1 ( X ) ⊗ I + I ⊗ ρ 2 ( X ) {\displaystyle (\rho _{1}\otimes \rho _{2})(X)=\rho _{1}(X)\otimes \mathrm {I} +\mathrm {I} \otimes \rho _{2}(X)} [ 5] これは と のクロネッカー和と呼ばれ 、行列 の加算#クロネッカー 和と クロネッカー積#特性 、より具体的には 表現のテンソル積 で定義されています 。 ρ 1 {\displaystyle \rho _{1}} ρ 2 {\displaystyle \rho _{2}} 物理学の文献では、恒等演算子とのテンソル積はしばしば表記法から省略され、次のように表される。
( ρ 1 ⊗ ρ 2 ) ( X ) = ρ 1 ( X ) + ρ 2 ( X ) {\displaystyle (\rho _{1}\otimes \rho _{2})(X)=\rho _{1}(X)+\rho _{2}(X)} 、 ここで、 は テンソル積の最初の因子に作用し、 は テンソル積の2番目の因子に作用することが理解されています。リー代数su(2)の表現の文脈では、表現のテンソル積は「角運動量の加法」と呼ばれます。この文脈では、 例えば は軌道角運動量、 は スピン角運動量となります。 ρ 1 ( x ) {\displaystyle \rho _{1}(x)} ρ 2 ( x ) {\displaystyle \rho _{2}(x)} ρ 1 ( X ) {\displaystyle \rho _{1}(X)} ρ 2 ( X ) {\displaystyle \rho _{2}(X)}
二重表現 を リー代数とし、 を の表現とする 。 を の双対空間、すなわち 上の線型汎関数の空間とする。すると、 の表現を 次の式で 定義できる。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} ρ : g → g l ( V ) {\displaystyle \rho :{\mathfrak {g}}\rightarrow {\mathfrak {gl}}(V)} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} V ∗ {\displaystyle V^{*}} V {\displaystyle V} ρ ∗ : g → g l ( V ∗ ) {\displaystyle \rho ^{*}:{\mathfrak {g}}\rightarrow {\mathfrak {gl}}(V^{*})}
ρ ∗ ( X ) = − ( ρ ( X ) ) tr , {\displaystyle \rho ^{*}(X)=-(\rho (X))^{\operatorname {tr} },} ここで、任意の演算子 に対して 、転置演算子 は 「 演算子との合成 」として定義されます。 A : V → V {\displaystyle A:V\rightarrow V} A tr : V ∗ → V ∗ {\displaystyle A^{\operatorname {tr} }:V^{*}\rightarrow V^{*}} A {\displaystyle A}
( A tr ϕ ) ( v ) = ϕ ( A v ) {\displaystyle (A^{\operatorname {tr} }\phi )(v)=\phi (Av)} の定義におけるマイナス記号は、 恒等式に照らして、が 実際に の表現である ことを保証するために必要である。 ρ ∗ {\displaystyle \rho ^{*}} ρ ∗ {\displaystyle \rho ^{*}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} ( A B ) tr = B tr A tr . {\displaystyle (AB)^{\operatorname {tr} }=B^{\operatorname {tr} }A^{\operatorname {tr} }.}
基底で作業する場合、上記の定義の転置は通常の行列転置として解釈できます。
線形地図上の表現 を- 加 群、 リー代数とする。すると、 は と置くことによって -加群 になる 。特に である。 つまり、から へ の -加群準同型は、の元の うち、先ほど定義した の への作用によって不変となるもの だけ である 。 を基底体とすると、前の節で示した の へ の の作用が得られる 。 V , W {\displaystyle V,W} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} Hom ( V , W ) {\displaystyle \operatorname {Hom} (V,W)} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} ( X ⋅ f ) ( v ) = X f ( v ) − f ( X v ) {\displaystyle (X\cdot f)(v)=Xf(v)-f(Xv)} Hom g ( V , W ) = Hom ( V , W ) g {\displaystyle \operatorname {Hom} _{\mathfrak {g}}(V,W)=\operatorname {Hom} (V,W)^{\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} V {\displaystyle V} W {\displaystyle W} Hom ( V , W ) {\displaystyle \operatorname {Hom} (V,W)} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} Hom ( V , W ) {\displaystyle \operatorname {Hom} (V,W)} W {\displaystyle W} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} V ∗ {\displaystyle V^{*}}
半単純リー代数の表現論 半単純リー代数の表現論を 参照してください 。
包絡代数 体 k 上の各リー代数には、 の普遍包絡代数と呼ばれる 環 を関連付けることができ、 と表記されます 。普遍包絡代数の普遍性は、 のあらゆる 表現が の表現を生み出すことを保証します 。逆に、 PBW定理に よれば、は の 内部に存在する ため、 のあらゆる表現は に制限できます。したがって、 の表現 と の表現 の間には一対一の対応関係があります 。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})}
普遍包絡代数は、上述の半単純リー代数の表現論において重要な役割を果たしている。具体的には、有限次元既約表現は ヴェルマ加群 の商として構成され、ヴェルマ加群は普遍包絡代数の商として構成される。 [6]
の構成は 以下の通りである。 [7] Tを ベクトル空間の テンソル代数 とする 。 したがって、定義により、 その乗法はで与えられる 。を 、形式の元によって生成されるイデアルによる T の 商環 とする。 U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} T = ⊕ n = 0 ∞ ⊗ 1 n g {\displaystyle T=\oplus _{n=0}^{\infty }\otimes _{1}^{n}{\mathfrak {g}}} ⊗ {\displaystyle \otimes } U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})}
[ X , Y ] − ( X ⊗ Y − Y ⊗ X ) {\displaystyle [X,Y]-(X\otimes Y-Y\otimes X)} 。 からへ の自然な線型写像は、 の商写像を 1 次に制限することによって得られる。PBW 定理は 、この標準写像が実際には単射であることを意味する。したがって、任意のリー代数は、上の括弧が において で与えられるよう な方法で 結合代数に埋め込むことができる 。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})} T → U ( g ) {\displaystyle T\to U({\mathfrak {g}})} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} A = U ( g ) {\displaystyle A=U({\mathfrak {g}})} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} [ X , Y ] = X Y − Y X {\displaystyle [X,Y]=XY-YX} A {\displaystyle A}
がアーベルで ある 場合 、 は ベクトル空間 の対称代数です 。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
は随伴表現を介して自身上の加群となるため 、包絡代数は 随伴表現を拡張することで -加群 となる。しかし、左正規表現と右 正規表現 を用いて包絡代数を -加群にすることもできる。つまり、 と表記することで 、写像は 上 の の表現を定義する 。右正規表現も同様に定義される。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} l X ( Y ) = X Y , X ∈ g , Y ∈ U ( g ) {\displaystyle l_{X}(Y)=XY,X\in {\mathfrak {g}},Y\in U({\mathfrak {g}})} X ↦ l X {\displaystyle X\mapsto l_{X}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})}
誘導表現 を特性零の体と 部分代数 上の有限次元リー代数とする。 は右から 作用するので、任意の -加群 W に対して左 -加 群を形成することができる 。これはW によって表され、 W によって誘導される -加群 と呼ばれる。これは、任意の -加群 E に対して、以下の普遍性を満たす(そして実際にそれによって特徴付けられる)。 g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} h ⊂ g {\displaystyle {\mathfrak {h}}\subset {\mathfrak {g}}} U ( h ) {\displaystyle U({\mathfrak {h}})} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})} h {\displaystyle {\mathfrak {h}}} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})} U ( g ) ⊗ U ( h ) W {\displaystyle U({\mathfrak {g}})\otimes _{U({\mathfrak {h}})}W} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} Ind h g W {\displaystyle \operatorname {Ind} _{\mathfrak {h}}^{\mathfrak {g}}W} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
Hom g ( Ind h g W , E ) ≃ Hom h ( W , Res h g E ) {\displaystyle \operatorname {Hom} _{\mathfrak {g}}(\operatorname {Ind} _{\mathfrak {h}}^{\mathfrak {g}}W,E)\simeq \operatorname {Hom} _{\mathfrak {h}}(W,\operatorname {Res} _{\mathfrak {h}}^{\mathfrak {g}}E)} 。 さらに、は -加群 の圏から-加群 の圏への完全関手である。これは が 上の自由右加群である という事実を利用している 。特に、 が単純(または絶対単純)であれば、 W も単純(または絶対単純)である。ここで、 -加群 V が 絶対単純とは、 任意の体拡大 に対して が単純である場合である 。 Ind h g {\displaystyle \operatorname {Ind} _{\mathfrak {h}}^{\mathfrak {g}}} h {\displaystyle {\mathfrak {h}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} U ( g ) {\displaystyle U({\mathfrak {g}})} U ( h ) {\displaystyle U({\mathfrak {h}})} Ind h g W {\displaystyle \operatorname {Ind} _{\mathfrak {h}}^{\mathfrak {g}}W} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} V ⊗ k F {\displaystyle V\otimes _{k}F} F / k {\displaystyle F/k}
帰納法は推移的である: 任意のリー部分代数 と任意のリー部分代数に対して 。帰納法は制約と可換である: を 部分代数 とし、 のイデアルが に含まれるとする 。 と とする 。 すると となる 。 Ind h g ≃ Ind h ′ g ∘ Ind h h ′ {\displaystyle \operatorname {Ind} _{\mathfrak {h}}^{\mathfrak {g}}\simeq \operatorname {Ind} _{\mathfrak {h'}}^{\mathfrak {g}}\circ \operatorname {Ind} _{\mathfrak {h}}^{\mathfrak {h'}}} h ′ ⊂ g {\displaystyle {\mathfrak {h'}}\subset {\mathfrak {g}}} h ⊂ h ′ {\displaystyle {\mathfrak {h}}\subset {\mathfrak {h}}'} h ⊂ g {\displaystyle {\mathfrak {h}}\subset {\mathfrak {g}}} n {\displaystyle {\mathfrak {n}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} h {\displaystyle {\mathfrak {h}}} g 1 = g / n {\displaystyle {\mathfrak {g}}_{1}={\mathfrak {g}}/{\mathfrak {n}}} h 1 = h / n {\displaystyle {\mathfrak {h}}_{1}={\mathfrak {h}}/{\mathfrak {n}}} Ind h g ∘ Res h ≃ Res g ∘ Ind h 1 g 1 {\displaystyle \operatorname {Ind} _{\mathfrak {h}}^{\mathfrak {g}}\circ \operatorname {Res} _{\mathfrak {h}}\simeq \operatorname {Res} _{\mathfrak {g}}\circ \operatorname {Ind} _{\mathfrak {h_{1}}}^{\mathfrak {g_{1}}}}
無限次元表現と「カテゴリO」 を特性ゼロの体上の有限次元半単純リー代数とします。(可解または冪零の場合、包絡代数の原始イデアルを研究します 。 決定的な説明については Dixmier を参照してください。 ) g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
上の(おそらく無限次元の)加群の圏は、 特にホモロジー代数の手法を用いるには大きすぎることが判明した。零特性の半単純な場合の表現論には、より小さな部分 圏O が適していることが認識された。例えば、Oは有名なBGG相互性を定式化するのに適切な大きさであることがわかった。 [ 要出典 ] g {\displaystyle {\mathfrak {g}}}
(g,K)モジュール リー代数表現の最も重要な応用の一つは、実簡約リー群の表現論への応用である。この応用は、例えば連結実半単純線型リー群 G のヒルベルト空間表現であるとき 、複素化 と連結 最大コンパクト部分群 K という二つの自然な作用を持つという考えに基づいている。 の -加群構造は代数的 、特にホモロジー的手法の適用を可能にし、 -加群構造は連結コンパクト半単純リー群の場合と同様の方法で調和解析を実行することを可能にする。 π {\displaystyle \pi } g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} π {\displaystyle \pi } K {\displaystyle K}
代数上の表現 リー超代数 L がある場合、代数上の L の表現は(必ずしも 結合的 ではない) Z 2 次 数代数 Aであり、これは Lを Z 2 次数付きベクトル空間 として 表現したもので 、さらに Lの要素は A 上の 微分 / 反微分 として機能します 。
より具体的には、 Hが L の 純粋元 であり 、 x と yが A の 純粋元 である場合 、
H [ xy ] = ( H [ x ]) y + (−1) xH x ( H [ y ]) また、 Aが 単位で ある場合 、
H [1] = 0 さて、リー代数の表現 の場合 、すべての次数と (-1) をいくつかのべき乗係数に単純に削除します。
リー(超)代数は代数であり、それ自身の 随伴表現 を持ちます。これは代数上の表現であり、(反)微分性は 超 ヤコビ恒等式 です。
ベクトル空間が 結合代数 と リー代数の 両方であり、リー代数のそれ自身への随伴表現が代数上の表現である(すなわち、結合代数構造に微分作用する)場合、それは ポアソン代数である。リー超代数に対する同様の観察から、 ポアソン超代数 の概念が得られる 。
参照
注記 ^ ホール 2015 定理 5.6 ^ ホール 2013 セクション 17.3 ^ ホール 2015 定理 4.29 ^ ディクスミア 1977、定理1.6.3 ^ ホール 2015 セクション 4.3 ^ ホール 2015 セクション 9.5 ^ ジェイコブソン 1962
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さらに読む Ben-Zvi, David; Nadler, David (2012). 「ハリシュ・チャンドラ中心上のベイリンソン・バーンスタイン局在」 arXiv : 1209.0188v1 [math.RT].