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Conmutación analógica del producto Cruz

Deje $V$ ser finito-dimensional real producto interior en el espacio. Estoy bastante seguro de que la siguiente operación no puede existir, y quisiera un buen conceptual explanaition para su imposibilidad.

Pregunta: Puede existir un producto $(x,y) \mapsto xy : V \times V \to V$ satisfactorio

  • Bilinearity
  • Conmutatividad
  • Ortogonalidad significado $xy$ es perpindicular a $x$ (e $y$ demasiado, por conmutatividad) para todos los $x,y \in V$?

Añadió: tal Como se señaló en los comentarios, quiero excluir el producto cero.

Mis pensamientos: no creo que de nada demasiado útil, sólo que la ortogonalidad nos da, que fija $x$, el mapa de $y \mapsto xy$ es una antisimétrica transformación. Así que tenemos la identidad de $(xy,z) = -(y,xz)$. Esto nos permite jugar un poco, por ejemplo, $$(xy,z) = (yx,z) = -(x,yz) = -(x,zy) = \ldots$$
pero yo no llegué a ningún lado de esta manera.

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Jan D. Puntos 316

Yo afirmación de que el único producto es el trivial del producto.

Observar que el dato de una forma bilineal $m : V \times V \to V$ es equivalente al dato de un tensor $\omega \in (V^\ast)^{\otimes 3}$ a través de $$ \forall x, y, z \in V, \quad \omega(x,y,z) = \langle x,m(y,z) \rangle. $$ A continuación, $m$ es conmutativo si y sólo si $\omega \in V^\ast \otimes (S^2 V^\ast)$ y satisface la condición de ortogonalidad si y sólo si $\omega \in (\wedge^2 V^\ast) \otimes V^\ast$, por lo que el $m$ es una operación de la forma deseada, si y sólo si $$ \omega \V^\ast \otimes (S^2 V^\ast) \cap\wedge^2 V^\ast) \otimes V^\ast. $$ Pero ahora, supongamos que tenemos un tensor $\omega$. A continuación, para cualquier $x$, $y$, $z \in V$, $$ \omega(x,y,z) = -\omega(y,x,z) = -\omega(y,z,x) = \omega(z,y,x) = \omega(z,x,y) = -\omega(x,z,y) = -\omega(x,y,z), $$ de modo que $\omega(x,y,z) = 0$.

Si te gusta, la razón subyacente por cualquier producto de la forma deseada, debe ser cero, es que los subespacios $V^\ast \otimes (S^2 V^\ast)$ (correspondiente a la simetría) y $(\wedge^2 V^\ast) \otimes V^\ast$ (correspondiente a la condición de ortogonalidad) de $(V^\ast)^{\otimes 3}$ han trivial intersección, como consecuencia del comportamiento de la representación canónica de la permutación grupo $\mathfrak{S}_3$ $(V^\ast)^{\otimes 3}$ por permutación de los índices. De forma explícita, ya que $V^\ast \otimes (S^2 V^\ast)$ $+1$ subespacio propio de la permutación $(2\,3) \in \mathfrak{S}_3$ $(\wedge^2 V^\ast) \otimes V^\ast$ $-1$ subespacio propio de la permutación $(1\,2) \in \mathfrak{S}_3$, se deduce que el $V^\ast \otimes (S^2 V^\ast) \cap (\wedge^2 V^\ast) \otimes V^\ast$ $-1$ subespacio propio de $$ (2\,3)(1\,2)(2\,3)(1\,2)(2\,3)(1\,2) = e \ \ en \mathfrak{S}_3, $$ lo cual, por supuesto, es trivial.

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