E7 (matematika) - E7 (mathematics)

Yilda matematika, E7 bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lganlarning nomi Yolg'on guruhlar, chiziqli algebraik guruhlar yoki ularning Yolg'on algebralar e7, ularning barchasi 133 o'lchovga ega; xuddi shu yozuv E7 mos keladigan uchun ishlatiladi ildiz panjarasi bor daraja 7. E belgisi7 dan keladi Kartan-o'ldirish tasnifi majmuaning oddiy Lie algebralari, A bilan belgilangan to'rtta cheksiz qatorga kiradin, Bn, Cn, D.nva beshta alohida holat belgilangan E6, E7, E8, F4 va G2. E7 algebra - bu beshta istisno holatlardan biri.

Murakkab shakldagi asosiy guruh (ixcham), ixcham haqiqiy shakl yoki E ning har qanday algebraik versiyasi7 bo'ladi tsiklik guruh Z/2Zva uning tashqi avtomorfizm guruhi bo'ladi ahamiyatsiz guruh. Uning o'lchamlari asosiy vakillik 56 ga teng.

Haqiqiy va murakkab shakllar

E tipidagi noyob Lie algebrasi mavjud7, murakkab o'lchamdagi murakkab guruhga mos keladigan 133. Kompleks qo'shma L guruhi E7 ning murakkab o'lchov 133-ni oddiy o'lchamdagi haqiqiy Lie guruhi deb hisoblash mumkin 266. Bu asosiy guruhga ega Z/2Z, maksimalga ega ixcham E ning ixcham shakli (quyiga qarang) kichik guruhi7va murakkab konjugatsiya natijasida hosil bo'lgan 2-tartibli tashqi avtomorfizm guruhiga ega.

E tipidagi murakkab Lie guruhi bilan bir qatorda7, Lie algebrasining to'rtta haqiqiy shakli va shunga mos ravishda trivial markazi bo'lgan guruhning to'rtta haqiqiy shakli mavjud (ularning hammasi algebraik er-xotin qopqoqga ega va ularning uchtasi algebraik bo'lmagan qopqoqlarga ega bo'lib, keyinchalik haqiqiy shakllarni beradi), barchasi haqiqiy o'lchamdagi 133, quyidagicha:

  • Asosiy guruhga ega bo'lgan ixcham shakl (odatda, boshqa ma'lumot berilmasa, u qo'llaniladi) Z/2Z va ahamiyatsiz tashqi avtomorfizm guruhiga ega.
  • Split shakl, EV (yoki E7(7)), bu SU (8) / {± 1} maksimal ixcham kichik guruhiga ega, 4-tartibli asosiy guruh tsikli va 2-tartibli tashqi avtomorfizm guruhi.
  • EVI (yoki E7(-5)), bu SU (2) · SO (12) / (markaz) maksimal ixcham kichik guruhiga ega, 4-tartibli asosiy guruh va noaniq tashqi avtomorfizm guruhi.
  • EVII (yoki E7(-25)), bu SO (2) · E maksimal ixcham kichik guruhiga ega6/ (markaz), cheksiz tsiklik fundamental guruh va 2-tartibli tashqi avtomorfizm guruhi.

Oddiy Lie algebralarining haqiqiy shakllarining to'liq ro'yxati uchun ga qarang oddiy Lie guruhlari ro'yxati.

E.ning ixcham shakli7 bo'ladi izometriya guruhi 64 o'lchovli istisno ixcham Riemann nosimmetrik fazosi EVI (Cartan's-da) tasnif ). Bu norasmiy ravishda "kvateroktonion proektsion tekislik "chunki uni tenzor hosilasi bo'lgan algebra yordamida qurish mumkin kvaternionlar va oktonionlar, va shuningdek, a sifatida tanilgan Rosenfeld proektsion samolyoti, ammo u proektsion tekislikning odatiy aksiomalariga bo'ysunmaydi. Buni muntazam ravishda "." Deb nomlangan qurilish yordamida ko'rish mumkin sehrli kvadrat, sababli Xans Freydental va Jak Tits.

The Tits-Koecher konstruktsiyasi E shakllarini hosil qiladi7 Yolg'on algebra Albert algebralari, 27 o'lchovli istisno Iordaniya algebralari.

E7 algebraik guruh sifatida

A orqali Chevalley asoslari Lie algebra uchun E ni aniqlash mumkin7 butun sonlar ustida chiziqli algebraik guruh sifatida va shuning uchun har qanday komutativ halqada va ayniqsa har qanday maydonda: bu E ning bo'linish (ba'zan "burilmagan" deb ham nomlanadi) qo'shma shaklini belgilaydi7. Algebraik yopiq maydonda bu va uning ikki qavatli qopqog'i yagona shakllardir; ammo, boshqa sohalarda, ko'pincha boshqa ko'plab shakllar yoki "burilishlar" mavjud7, ning umumiy doirasiga kiruvchi Galois kohomologiyasi (a ustidan mukammal maydon k) to'plam tomonidan H1(k, Avtomatik (E.7)) qaysi, chunki E ning Dynkin diagrammasi7 (qarang quyida ) avtomorfizmga ega emas, mos keladi H1(k, E7, reklama).[1]

Haqiqiy sonlar maydonida E ning bu algebraik o'ralgan shakllarining o'ziga xos tarkibiy qismi7 aytib o'tilgan uchta haqiqiy Lie guruhiga to'g'ri keladi yuqorida, lekin asosiy guruhga oid bir noziklik bilan: E ning barcha qo'shni shakllari7 asosiy guruhga ega Z/2Z algebraik geometriya ma'nosida, ya'ni ular aynan bitta ikkita qopqoqni tan olishlarini anglatadi; E.ning ixcham bo'lmagan haqiqiy Lie guruh shakllari7 shuning uchun ular algebraik emas va hech qanday sodda cheklangan o'lchovlarni tan olmaydi.

Sonli maydonlar ustida Lang-Shtaynberg teoremasi shuni anglatadiki H1(k, E7) = 0, ya'ni E degan ma'noni anglatadi7 o'ralgan shakllari yo'q: qarang quyida.

Algebra

Dynkin diagrammasi

The Dynkin diagrammasi E uchun7 tomonidan berilgan E7.svg turidagi Dynkin diagrammasi.

Ildiz tizimi

126 tepalik 231 politop E ning ildiz vektorlarini ifodalaydi7, ko'rsatilgandek Kokseter tekisligi proektsiya
Kokseter - Dinkin diagrammasi: CDel nodea 1.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel branch.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png
H3 simmetriyasini beradigan [u, v, w] asosiy vektorlari yordamida 3D proektsiyada ko'rsatilgan:
u = (1, φ, 0, -1, φ, 0,0)
v = (φ, 0, 1, φ, 0, -1,0)
w = (0, 1, φ, 0, -1, φ,0)
Loyihalashtirilgan 231 politop cho'qqilar har bir belgilangan me'yorlar to'plamining tobora oshkora po'stlog'ini hosil qiladigan 3D-me'yorlari bo'yicha saralanadi va kesiladi. Ushbu namoyishlar:
1) kelib chiqishi bo'yicha 2 ball
2) 2 ta ikosaedr
3) 1 ta ikosadodekaedr
4) ikkita dodekaedr
5) 1 ta ikosadodekaedr
jami 126 tepalik uchun.

Ildizlar 7 o'lchovli bo'shliqni qamrab olsada, ularni 8 o'lchovli vektor makonining 7 o'lchovli kichik fazosida yotgan vektor sifatida ifodalash nosimmetrik va qulayroqdir.

Ildizlar (1, -1,0,0,0,0,0,0) ning 8 × 7 permutatsiyalari va hamma (½, ½, ½, ½, −½, −½, −½, −½) ning almashtirishlari

7 o'lchovli pastki bo'shliq, barcha sakkizta koordinatalarning yig'indisi nolga teng bo'lgan pastki bo'shliq ekanligini unutmang. 126 ta ildiz mavjud.

The oddiy ildizlar bor

(0,−1,1,0,0,0,0,0)
(0,0,−1,1,0,0,0,0)
(0,0,0,−1,1,0,0,0)
(0,0,0,0,−1,1,0,0)
(0,0,0,0,0,−1,1,0)
(0,0,0,0,0,0,−1,1)
(½,½,½,½,−½,−½,−½,−½)

Ularning tegishli tugunlari Dynkin diagrammasi chap tugundan o'ngga (yuqorida tasvirlangan diagrammada) yon tugun oxirgi bo'lib buyuriladi.

Muqobil tavsif

Ko'rib chiqishda foydali bo'lgan ildiz tizimining muqobil (7 o'lchovli) tavsifi E7 × SU (2) kabi ning kichik guruhi E8, quyidagilar:

Hammasi oxirgi kirishda nolni saqlaydigan (± 1, ± 1,0,0,0,0,0) permütatsiyalar, barcha quyidagi ildizlarning juft sonlari + ½ bilan

va quyidagi ikkita ildiz

Shunday qilib generatorlar 66 o'lchovdan iborat shunday(12) subalgebra, shuningdek ikkita o'zini o'zi konjugat qilib o'zgartiradigan 64 generator Weyl spinors ning aylantirish(12) qarama-qarshi chirallik va ularning chirallik generatori va chiralitlarning boshqa ikkita generatori .

E berilgan7 Kartan matritsasi (quyida) va a Dynkin diagrammasi tugunni buyurtma qilish: DynkinE7.svg

bitta tanlov oddiy ildizlar quyidagi matritsaning qatorlari bilan berilgan:

Veyl guruhi

The Veyl guruhi E.7 buyurtma 2903040: bu 2-tartibli tsiklik guruhning to'g'ridan-to'g'ri mahsuloti va noyobdir oddiy guruh 1451520 buyurtmasi (PSp deb ta'riflanishi mumkin6(2) yoki PSΩ7(2)).[2]

Kartan matritsasi

Hasse diagrammasi E7 ning root poset qo'shilgan oddiy ildiz holatini aniqlaydigan chekka yorliqlari bilan

Muhim subgebralar va vakolatxonalar

E7 ildiz tizimining 8 o'lchovli tavsifida birinchi guruh ildizlari SU (8) ildizlari bilan bir xil ekanligini ta'kidlash bilan aniq ko'rinib turibdiki, SU (8) subalgebrasiga ega (xuddi shu bilan Cartan subalgebra E-dagi kabi7).

133 o'lchovli qo'shma tasvirga qo'shimcha ravishda, a mavjud 56 o'lchovli "vektor" tasviri, E da topish mumkin8 qo'shma vakillik.

Haqiqiy va murakkab Lie algebralari va Lie guruhlarining cheklangan o'lchovli tasvirlari belgilarining barchasi Weyl belgilar formulasi. Eng kichik qisqartirilmaydigan tasvirlarning o'lchamlari (ketma-ketlik) A121736 ichida OEIS ):

1, 56, 133, 912, 1463, 1539, 6480, 7371, 8645, 24320, 27664, 40755, 51072, 86184, 150822, 152152, 238602, 253935, 293930, 320112, 362880, 365750, 573440, 617253, 861840, 885248, 915705, 980343, 2273920, 2282280, 2785552, 3424256, 3635840...

Yuqoridagi ketma-ketlikdagi chizilgan atamalar E ning qo'shma shakliga ega bo'lgan bu qisqartirilmaydigan tasavvurlarning o'lchamlari7 (teng ravishda, og'irliklari E ning ildiz panjarasiga tegishli bo'lganlar7), holbuki to'liq ketma-ketlik E ning sodda bog'langan shakli kamaytirilmaydigan tasavvurlarining o'lchamlarini beradi7. 1903725824, 16349520330 va hokazo o'lchovlarning izomorf bo'lmagan qisqartirilmaydigan tasviri mavjud.

The asosiy vakolatxonalar o'lchamlari 133, 8645, 365750, 27664, 1539, 56 va 912 ga teng bo'lganlar ( Dynkin diagrammasi uchun tanlangan tartibda Kartan matritsasi yuqorida, ya'ni tugunlar avval oltita tugunli zanjirda o'qiladi, oxirgi tugun esa uchinchisiga ulanadi).

E7 Polinomial o'zgaruvchilar

E7 56 komutativ bo'lmagan o'zgaruvchidagi quyidagi polinomlar juftligining avtomorfizm guruhidir. Biz o'zgaruvchini 28 dan ikki guruhga ajratamiz, (p, P) va (q, Q) qayerda p va q haqiqiy o'zgaruvchilar va P va Q 3 × 3 ga teng oktonion hermit matritsalari. Keyin birinchi invariant Spning simpektik invarianti (56, R):

Ikkinchi murakkab invariant - bu a nosimmetrik kvartik polinom:

Qaerda ikkilik aylana operatori bilan aniqlanadi .

Kartan tomonidan qurilgan muqobil kvartik polinom invariantida har biri 28 komponentdan iborat ikkita anti-nosimmetrik 8x8 matritsalardan foydalaniladi.

E tipidagi Chevalley guruhlari7

A ustidagi ballar cheklangan maydon bilan q (bo'lingan) algebraik guruh E elementlari7 (qarang yuqorida ) qo'shni (markazsiz) yoki oddiygina bog'langan shakldan (uning algebraik universal qopqog'i) bo'lsin, cheklangan sonni bering Chevalley guruhi. Bu E yozilgan guruh bilan chambarchas bog'liq7(q), ammo bu yozuvda bir nechta narsaga mos keladigan noaniqlik mavjud:

  • ustidan ochkolardan tashkil topgan cheklangan guruh Fq E ning oddiy bog'langan shaklidan7 (aniqlik uchun buni E yozish mumkin7, sk(q) va E tipidagi "universal" Chevalley guruhi sifatida tanilgan7 ustida Fq),
  • (kamdan-kam hollarda) tugagan guruhdan iborat Fq E ning biriktirilgan shakli7 (aniqlik uchun buni E yozish mumkin7, reklama(q), va E tipidagi "qo'shma" Chevalley guruhi sifatida tanilgan7 ustida Fq), yoki
  • birinchisidan ikkinchisiga tabiiy xaritaning tasviri bo'lgan cheklangan guruh: bu E bilan belgilanadi7(q) quyida, cheklangan guruhlar bilan bog'liq bo'lgan matnlarda keng tarqalgani kabi.

Cheklangan guruh nuqtai nazaridan, ushbu uchta guruh o'rtasidagi munosabatlar SL (n, q), PGL (n, q) va PSL (n, q), quyidagicha umumlashtirilishi mumkin: E7(q) har bir kishi uchun oddiy q, E7, sk(q) uning Schur qopqog'i va E7, reklama(q) uning avtomorfizm guruhiga kiradi; bundan tashqari, qachon q ning kuchi 2 ga teng, uchalasi ham bir-biriga to'g'ri keladi va aks holda (qachon q toq), E ning Schur multiplikatori7(q) 2 va E ga teng7(q) E ning 2 indeksidir7, reklama(q), bu nima uchun E ni tushuntiradi7, sk(q) va E7, reklama(q) ko'pincha 2 · E sifatida yoziladi7(q) va E7(q) · 2. Algebraik guruh nuqtai nazaridan E uchun kamroq tarqalgan7(q) cheklangan oddiy guruhga murojaat qilish, chunki ikkinchisi tabiiy ravishda algebraik guruhning nuqtalari to'plami emas Fq E dan farqli o'laroq7, sk(q) va E7, reklama(q).

Yuqorida aytib o'tilganidek, E7(q) har bir kishi uchun oddiy q,[3][4] va u murojaat qilgan cheksiz oilalardan birini tashkil qiladi cheklangan oddiy guruhlarning tasnifi. Uning elementlari soni formula (ketma-ketlik) bilan berilgan A008870 ichida OEIS ):

E buyrug'i7, sk(q) yoki E7, reklama(q) (ikkalasi teng) gcd (2, q-1) (ketma-ketlik) A008869 ichida OEIS ). E ning Schur multiplikatori7(q) gcd (2, q−1), va uning tashqi avtomorfizm guruhi diagonali avtomorfizm guruhining hosilasidir Z/ gcd (2, q−1)Z (E harakati bilan berilgan7, reklama(q) va dala avtomorfizmlari guruhi (ya'ni tartibning tsikli) f agar q = pf qayerda p asosiy).

Fizikaning ahamiyati

N = 8 supergravitatsiya to'rt o'lchovda, bu a o'lchovni kamaytirish 11 o'lchovli supergravitatsiyadan, E ni tan oling7 bosonik global simmetriya va SU (8) bosonik mahalliy simmetriya. Fermionlar SU (8) tasvirida, o'lchov maydonlari E tasvirida7va skalar ikkalasining tasvirida (Gravitonlar mavjud) singletlar ikkalasiga nisbatan ham). Jismoniy holatlar koset tasvirida E7 / SU (8).

Yilda torlar nazariyasi, E7 ning bir qismi sifatida paydo bo'ladi o'lchov guruhi bittadan (beqaror va nooziqsuper simmetrik ) versiyalari heterotik ip. Shuningdek, u uzilmagan o'lchov guruhida ham paydo bo'lishi mumkin E8 × E7 heterotik simlar nazariyasining olti o'lchovli kompaktifikatsiyasida, masalan to'rt o'lchovli yuzada K3.

Shuningdek qarang

Izohlar

  1. ^ Platonov, Vladimir; Rapinchuk, Andrey (1994) [1991], Algebraik guruhlar va sonlar nazariyasi, Sof va amaliy matematika, 139, Boston, MA: Akademik matbuot, ISBN  978-0-12-558180-6, JANOB  1278263 (asl nusxasi: Platonov, Vladimir P.; Rapinchuk, Andrey S. (1991). Algebraycheskie gruppy i nazariya chisel. Nauka. ISBN  5-02-014191-7.), §2.2.4
  2. ^ Konvey, Jon Xorton; Kertis, Robert Tyorner; Norton, Simon Fillips; Parker, Richard A; Uilson, Robert Arnott (1985). Sonlu guruhlar atlasi: Oddiy guruhlar uchun maksimal kichik guruhlar va oddiy belgilar. Oksford universiteti matbuoti. p. 46. ISBN  0-19-853199-0.
  3. ^ Karter, Rojer V. (1989). Yolg'onning oddiy guruhlari. Wiley Classics kutubxonasi. John Wiley & Sons. ISBN  0-471-50683-4.
  4. ^ Uilson, Robert A. (2009). Cheklangan oddiy guruhlar. Matematikadan aspirantura matnlari. 251. Springer-Verlag. ISBN  1-84800-987-9.

Adabiyotlar