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Cómo probar estos Mentira álgebra de relaciones

Esto es un poco de base computacional pregunta sobre álgebras de Lie, pero estoy recibiendo tipo de engañar, así que pensé en publicarlo.

Estoy confundido acerca de cómo realizar algunos cálculos en Serre del Complejo Semisimple álgebras de Lie. El primer caso es el siguiente: Vamos a $X,Y,H$ ser una base para $\mathfrak{sl}_2(\mathbb{C})$ la satisfacción de las habituales relaciones de conmutación: $[H,X] = 2X$, $[H,Y] = -2Y]$, y $[X,Y] = H$. A continuación, el reclamo es que para cualquier representación de $\mathfrak{sl}_2(\mathbb{C}))$, si

$$ \Theta = e^Xe^{-Y}e^X $$

entonces

$$ \Theta H = -H \Theta, \Theta = X - Y \Theta, \Theta Y = - X \Theta. $$

Empecé tratando de forzar esto con las relaciones de conmutación, pero conseguí $[e^X, H] = H - 2Xe^X$, de modo que

$$ \Theta H = e^X e^{-Y} (Él^X + -2Xe^X). $$

En este punto, no se sintió abrumado con la perspectiva de tratar a viajar $X$$e^Y$.

¿Cómo hacer estos cálculos???

En segundo lugar, Serre también afirma lo siguiente. Deje $\mathfrak{g}$ ser una Mentira de álgebra que se descompone bajo la acción de una Cartan subalgebra $\mathfrak{h}$ $$ \mathfrak{g} = \mathfrak{h} \bigoplus_{\alpha} \mathfrak{g}^{\alpha} $$ y deje $X_{\alpha} \in \mathfrak{g}^{\alpha} , Y_{\alpha} \in \mathfrak{g}^{-\alpha}, H_{\alpha} \in \mathfrak{h}$ ser elementos de la satisfacción de las relaciones de conmutación como en el anterior. Entonces $$ e^{X_{\alpha}}e^{-Y_{\alpha}}e^{X_{\alpha}} $$ restringe en $\mathfrak{h}$ a ser el habitual de reflexión asociados a $\alpha$, es decir, la negación de la raíz $\alpha$ y la fijación de la hyperplane determinado por $\alpha$.

Es un sencillo cálculo para ver que el elemento de hecho arreglar el ortogonal hyperplane, pero no sé cómo mostrar el resto.

¿Cómo se puede ver esto?

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Sharkos Puntos 11597

Primera Parte

(Supongo que realmente $X\equiv d(X)$ para algunos representación $d$; esto no hace probabilidades.)

Usted está aparentemente familiarizados con el hecho de que $[[H,Y],Y]=0$ da (inductivamente) $$[H,Y^n]=nY^{n-1}[H,Y]$$

Otro argumento inductivo (que, de hecho, puede ser generalizado) se muestran las $$[X,Y^n]=n(H+(n-1))Y^{n-1}$$


Sin embargo, hay una más satisfactoria la participación de muestra

$$\boxed{e^{A}Be^{-A}=B+[A,B]+\frac{1}{2!}[A,[A,B]]+\frac{1}{3!}[A,[A,[A,B]]]+\cdots}$$

(Wikipedia señala que este es esencialmente equivalente a $e^{\textrm{ad}(A)} B$ en el caso de los fundamentales de la representación.)

Prueba: Escribir $f_B(\lambda)=e^{\lambda A}Be^{-\lambda A}$. Entonces $$f_B'(\lambda)=e^{\lambda A}(AB-BA)e^{-\lambda A} = f_{[A,B]}(\lambda)$$ Inductivamente, nos encontramos con $$f_B^{(n)}(\lambda) = f_{[A,\cdots [A,B]\cdots]}(\lambda)$$ Establecimiento $\lambda=1$ y el uso de la expansión de Taylor de $f_B(1)$ da el resultado. QED.


Esto generaliza la identidad que ya se utiliza. Es útil porque, establecimiento $A=Y,B=X$, nos encontramos con $[A,B]=-H$$[A,[A,B]]=[Y,-H]=-2Y$, y por último $$\boxed{[A,[A,[A,B]]]=[Y,-2Y]=0}$$ así que la serie termina. Usted debe ser capaz de utilizar esto para calcular el resultado que usted desea.


Segunda Parte

Para ver que la raíz es negado, creo que simplemente se supone que el uso de la definición de la acción de los elementos del grupo en la Mentira de álgebra observar que $$\Theta H_\alpha \Theta^{-1} = -H_\alpha \Theta \Theta^{-1} = -H_\alpha$$ Usted puede utilizar el $X,Y$ así que si te gusta.

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