12 votos

La dimensión de$SU(n)$

$SU(n)$ denota la especial grupo unitario. Sé que su dimensión debe ser $n^2-1$. Sin embargo, estoy tratando de probar y obtener un mal resultado. No tengo idea de lo que está mal con mi prueba. Por lo tanto, me pregunto si alguien podría señalar el error. Gracias! La siguiente es mi prueba.

Yo consder el determinante de la función de $\det:U(n)\to\mathbb{C}$ donde $U(n)$ denota el grupo unitario. $\det$ debe ser una Mentira grupo homomorphism. Por lo tanto, es un buen mapa con constante de rango. A continuación, $SU(n)=\det^{-1}(1)$, lo que en realidad muestra que $SU(n)$ es un integrado Mentira subgrupo de $U(n)$.

Ya he sabido que $U(n)$ $n^2$- dimensional. Basta con averiguar el rango de $\det$, desde el codimension de $SU(n)$ es el rango de $\det$.

Basta comprobar la clasificación en$I_n$, lo que denota la matriz identidad, ya que $\det$ tiene un rango constante. Pick $B\in T_{I_n}U(n)=M(n,\mathbb{C})$ donde $M(n,\mathbb{C})$ denota el conjunto de todas las matrices cuyas entradas son complejas.

Por lo tanto, el diferencial de $\det$ es un mapa de $d(\det)_{I_n}:M(n,\mathbb{c})\to\mathbb{C}$. Considere la curva $$\gamma(t)=I_n+tB$$. Clearly, $\gamma'(0)=B$, $\gamma(0)=I_n$.

Entonces, calculo \begin{align*} d(\det)_{I_n}(B) &=(\det\circ\gamma)'(0)\\ &=\frac{d}{dt}|_{t=0}\det(I_n+tB)\\ &=tr(B) \end{align*}

Ahora, creo que se puede demostrar la imagen de$d(\det)_{I_n}$$\mathbb{C}$, ya que dado cualquier $c\in\mathbb{C}$ me tome la matriz$B$$\frac{c}{n}I_n$.

Por lo tanto, creo que el rango de $\det$ es 2, que es la dimensión de la $\mathbb{C}$. Por tanto, concluyo que la dimensión de $SU(n)$$n^2-2$.

Sé que debe de hacer un tonto error. Podría alguien punto? Muchas gracias!

6voto

Stephen Puntos 6548

El espacio de la tangente a$U(n)$ en$1$ es el espacio de las matrices hermitianas sesgadas, no todas las matrices: esto se deduce al diferenciar la ecuación de definición

$$A \overline{A}^t=1.$$ Now $ \ frac {c} {n} I_n$ is not skew Hermitian unless $ c$ is imaginary. In fact, the definition of $ U (n)$ implies $ | \ mathrm {det} (A) | = 1$ for all $ A \ en U (n) $ (use que el determinante es multiplicativo). Entonces, el determinante es una superación en el círculo.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X