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Espacios de productos internos, teorema de Siegel y retículos: sugerencia de libro

Antecedentes: Soy informático teórico (candidato al doctorado) y he realizado cursos de posgrado en Álgebra.

Quiero entender el siguiente teorema del libro "Symmetric Bilinear Forms" de J. Milnor y D. Husemoller.

Teorema (9.5, pp 46) Para cualquier dimensión n existe un espacio de producto interno definido positivo definida del producto interno del espacio $X$ de tipo $1$ y el rango $n$ con $\min_{x \in X \setminus {0}} x.x \geq n ($ n \N - flecha derecha \N - infty $)$ .

En particular, el teorema implica la existencia de una red autodual con el vector más corto \geq \sqrt {n}.

La demostración de este teorema es un subproducto del teorema de Siegel, que puede ser visto como un límite en el número "promedio" de soluciones a una ecuación cuadrática. La ecuación que me interesa es x.x = k, es decir el número de vectores de una longitud determinada $k$ de un producto interno espacio $X$ .

El libro mencionado anteriormente no da una prueba para el teorema de Siegel teorema de Siegel. Además, la demostración del Teorema 9.5 utiliza algunos resultados sobre enteros p-ádicos y otros sobre géneros de espacios de formas bilineales para mostrar que el número de soluciones de la ecuación x.x=k, sumadas para k \Nen {1, \dots, n} es <2 si se promedia sobre todos los productos lineales distintos en el género $I_n$ .

Mi objetivo es entender esta prueba.

¿Cuáles son los libros por los que debería empezar para entender la prueba? El libro de Milnor es demasiado corto y parece estar dirigido a expertos. Tenga en cuenta que no entiendo los enteros p-ádicos y por lo tanto es muy difícil para mí entender la prueba.

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anjanb Puntos 5579

Ver http://www.math.ubc.ca/~cass/siegel/INDEX.html -- tiene una gran colección de referencias.

1voto

thattolleyguy Puntos 128

Hola, creo que es mejor empezar por aquí...

Has combinado algunas ideas que provienen de áreas de investigación muy diferentes.

En una dirección, los números besantes y Minkowski-Hlawka (Milnor y Husemoller, página 31) véase la tabla 1.3 en las páginas 15-17 de SPLAG, es decir Embalajes de esferas, retículos y grupos por Conway y Sloane. La autodualidad se denomina típicamente "unimodular", véase la parte inferior de la página 53. Las introducciones más fáciles que aún se encuentran en un territorio cómodo son Entramados y códigos por Wolfgang Ebeling, también De los códigos de corrección de errores a los grupos simples, pasando por los paquetes de esferas por Thomas M. Thompson. Tenga en cuenta que su Thompson es J. G. Thompson.

Ver http://en.wikipedia.org/wiki/Unimodular_lattice

En cuanto a exacto números de representaciones, en realidad recomiendo un libro muy anterior, La teoría aritmética de las formas cuadráticas por Burton W. Jones. Veo que en Formas cuadráticas racionales por Cassels, hace tres cuadrados en la página 150, Lemma 6.4, y luego cuatro cuadrados en la página 152, Lemma 6.5.

En algunos casos famosos, en particular cuatro cuadrados y ocho cuadrados, el número exacto de representaciones tiene una expresión bastante limpia, debida a Jacobi. http://en.wikipedia.org/wiki/Jacobi%27s_four-square_theorem

Ver http://www.math.rwth-aachen.de/~Gabriele.Nebe/LATTICES/unimodular.html

Por último, puede probar https://cstheory.stackexchange.com/ con una versión más obviamente centrada en la informática de su pregunta.

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