الرياضيات · المسرد

ما معنى تمثيل؟

يُعرف أيضًا باسم: تمثيل غير قابل للاختزال

تعريف 5.1 الرياضيات الجامعية — السنة 3 · الفصل 5 — تمثيلات الزمر المنتهية

التمثيل للزمرة GG هو تشاكل ρ ⁣:GGL(V)\rho \colon G \to GL(V) من أجل فضاء متجهي VV على C\C؛ ويكون dimV\dim V درجته. ويكون فضاء جزئي WVW \subseteq V صامدًا إذا كان ρ(g)WW\rho(g)W \subseteq W من أجل كل gg؛ ويجعل القصرُ الفضاءَ WW تمثيلًا جزئيًا. ويكون ρ\rho غير قابل للاختزال إذا كان V0V \neq 0 ولم تكن فضاءاته الجزئية الصامدة سوى 00 و VV. والتشاكل بين (ρ,V)(\rho, V) و (σ,W)(\sigma, W) هو تطبيق خطي f ⁣:VWf\colon V \to W يحقق fρ(g)=σ(g)ff\rho(g) = \sigma(g)f من أجل كل gg (التكافؤ الفعلي)؛ ويُسمّى ff التقابلي تماثلًا.

أمثلة

مثال 5.2

(a) الدرجة 11: التشاكلات GC×G \to \C^\times. (b) التمثيل المنتظم: V=CGV = \C^G بالأساس (eh)hG(e_h)_{h \in G}، ρ(g)eh=egh\rho(g)e_h = e_{gh}؛ ودرجته G\abs G. (c) يعطي فعلٌ تبديلي للزمرة GG على مجموعة منتهية XX التمثيل التبديلي على CX\C^X: ρ(g)ex=egx\rho(g)e_x = e_{g\cdot x}. (d) تفعل SnS_n على Cn\C^n بتبديل الإحداثيات؛ والفضاء الفائق {xi=0}\{\sum x_i = 0\} صامد: وهو التمثيل المعياري، ودرجته n1n - 1.

مثال 5.15 (جدول S3S_3)

الأصناف: ee (وعدد عناصره 1)، والمبادلات (3)، والدورات الثلاثية (2)؛ ومنه r=3r = 3 تمثيلًا غير قابل للاختزال، بدرجات nin_i تحقق ni2=6\sum n_i^2 = 6: أي 1,1,21, 1, 2. والدرجة 11: الطابع التافه 1\mathbf 1 والإشارة ε\varepsilon. ويأتي السطر الأخير من تعامد الأعمدة (أو من χstd=χperm1\chi_{\mathrm{std}} = \chi_{\mathrm{perm}} - \mathbf 1):

S3e(12) [3](123) [2]1111ε111χstd201\begin{array}{c|ccc} S_3 & e & (1\,2)\ [3] & (1\,2\,3)\ [2]\\ \hline \mathbf 1 & 1 & 1 & 1\\ \varepsilon & 1 & -1 & 1\\ \chi_{\mathrm{std}} & 2 & 0 & -1 \end{array}

تحقق: χstd,χstd=16(4+0+2)=1\langle\chi_{\mathrm{std}},\chi_{\mathrm{std}}\rangle = \frac{1}{6}(4 + 0 + 2) = 1: أي إنه غير قابل للاختزال.

مثال 5.16 (جدول S4S_4)

الأصناف: ee [1]، والمبادلات [6]، والمبادلات المزدوجة [3]، والدورات الثلاثية [8]، والدورات الرباعية [6]: أي خمسة تمثيلات غير قابلة للاختزال، ni2=24\sum n_i^2 = 24 مع طابعين من الدرجة 11 (1,ε\mathbf 1, \varepsilon؛ [S4:D(S4)]=[S4:A4]=2[S_4 : D(S_4)] = [S_4 : A_4] = 2): فالدرجات 1,1,2,3,31, 1, 2, 3, 3. ويُرفع الطابع ذو الدرجة 22 من S4/VS3S_4/V \cong S_3 (القضية 5.13(b)، حيث VV زمرة كلاين)؛ وأما الدرجة 33: فالتمثيل المعياري وفتله بالطابع ε\varepsilon:

S4e[1](12)[6](12)(34)[3](123)[8](1234)[6]111111ε11111χ220210χstd31101εχstd31101\begin{array}{c|ccccc} S_4 & e\,[1] & (1\,2)\,[6] & (1\,2)(3\,4)\,[3] & (1\,2\,3)\,[8] & (1\,2\,3\,4)\,[6]\\ \hline \mathbf 1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1\\ \varepsilon & 1 & -1 & 1 & 1 & -1\\ \chi_2 & 2 & 0 & 2 & -1 & 0\\ \chi_{\mathrm{std}} & 3 & 1 & -1 & 0 & -1\\ \varepsilon\chi_{\mathrm{std}} & 3 & -1 & -1 & 0 & 1 \end{array}

(χstd(g)=fix(g)1\chi_{\mathrm{std}}(g) = \operatorname{fix}(g) - 1؛ ويقيّم χ2\chi_2 جدولَ S3S_3 على صورة كل صنف بترديد VV.) وتنجح جميع فحوص تعامد الأسطر والأعمدة — وتشغيل اثنين منها هو تمرين التمهيد في التمرين 5.3.

اقرأ في الفصل ←