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Relación entre Spin (3), SU (2), cuaterniones unitarios y SO (3)

Puede haber algo corto de la mano / declaraciones informales que se están disparando a mí pero yo estoy confundido tratando de entender la relación entre el Giro(3), SU(2), de MODO(3), y la unidad de cuaterniones.

Tratando de encontrar información en línea, muchas discusiones parecen decir SO(3) y SU(2) son isomorfos (por ejemplo wikipedia). Mathworld dice SU(2) es isomorfo a $O^+_3(2)$ que no estoy muy seguro de cómo esto se relaciona a SO(3) (no he visto que la notación de antes). Mientras que en otros el estado de SU(2) es isomorfo a la unidad de cuaterniones, que son a su vez una doble cubierta de SO(3). Lo que parece sugerir que hay una gran cantidad de "corta" discusión y a veces la gente dice isomorfo hacer caso omiso de una doble cubierta? O tal vez yo malentendí, y una cubierta doble realidad no importa por alguna razón?

A mi mejor esfuerzo tratando de averiguar lo que está pasando parece sugerir:

$$Spin(3) \cong SU(2) \cong \{q \in \mathbb{H} | q\bar{q}=1 \} \not \cong SO(3)$$

Es que cerca de, o incluso más de los que realmente doble cubre?
¿Cuál es la relación correcta entre estos grupos? (¿y qué $O^+_3(2)$ denotar?)

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Matt Dawdy Puntos 5479

$Spin(3), SU(2)$, y la unidad de cuaterniones $Sp(1)$ son todos isomorfos; esta Mentira de grupo es también a veces conocido simplemente como subyacente colector de $S^3$. $SO(3)$ es diffeomorphic a$\mathbb{RP}^3$, por lo que no es diffeomorphic a $S^3$, a pesar de su doble cubierta es $Spin(3)$ (y por lo tanto también es $SU(2)$$Sp(1)$).

Una posible fuente de confusión es que todos los de la correspondiente álgebras de Lie son isomorfos, y algunas fuentes (especialmente de la física) no estrechamente distinguir entre Mentira grupos y álgebras de Lie.

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