Теория симметрии молекул
va=vk=v1, aÎPG, v1ÎV, kÎK. (11)
Теперь, используя правило умножения (11) легко проверить условия определения модуля. Полученный модуль М называется модулем представления Т.
Если известен модуль М над групповой алгеброй PG, то можно получить представление, связанное с этим модулем. Так как группе G принадлежит единица I, то каждый элемент pÎP можно записать в виде
p=pI. Отсюда следует, что модуль М является векторным пространством над полем Р. Поэтому каждому элементу aÎPG можно сопоставить оператор (a), действующий в векторном пространстве М по правилу
(a)(m)=ma (12)
В частности, любому элементу gÎG можно сопоставить оператор (g), действующий по правилу (g)(m)=mg. Сопоставляя всем элементам группы G операторы (12), и получим представление Т, связанное с модулем М.
Учитывая отмеченное соответствие между модулями и представлениями, можно перевести на язык модулей основную терминологию теории представлений. Так, подмодулю М1 модуля М соответствует представление Т1, которое называется подпредставлением представления Т. Тривиальные подмодули модуля М – это сам модуль М и нулевой модмодуль О. Если все подмодули модуля М тривиальны, он называется неприводимым модулем, а соответствующее ему представление – неприводимым представлением. Если же модуль М имеет нетривиальный модмодуль, он называется приводимым модулем, ему соответствует приводимое представление.
4. Представление алгебр и модули
Обозначим через EndpV алгебру линейных операторов векторного пространства V над полем Р и пусть А – произвольная алгебра.
Определение 8. Представлением алгебры А называется сопоставление каждому элементу aÎA линейного оператора Î EndpV, причем должны выполняться следующие условия:
1) 1®, где - единичный оператор;
2) pa®p; pÎP; aÎA;
3) a+b®+; a, bÎA; , Î EndpV;
4) ab®; a, bÎA.
Определение 8 является иной формулировкой определения модуля над кольцом А, если кольцо является алгеброй над полем Р.
Определение 9. Модулем над алгеброй А называется абелева группа по сложению М, для которой определена операция умножения элементов из А на элементы из М: amÎM, aÎA, mÎM и при этом выполняются следующие условия:
1) (a+a¢)m=am+a¢m;
2) (aa¢)m=a(a¢m);
3) em=m;
4) a(m+m¢)=am+am¢;
5) (aa)m=a(am)=a(am), aÎP.
Здесь дано определение левого модуля.
Теорема 1. Всякий левый (правый) модуль М над кольцом А, которым является алгебра, представляет собой также векторное пространство над полем Р, причем для всех aÎA, mÎM, lÎP справедливы равенства
l(ma)=(lm)a=m(la); l(am)=a(lm)=(la)m.
2.5 Характеры представлений
1. Определение и свойства характеров
Определение 1. След матрицы А=(аij) размера n´n есть сумма ее элементов, стоящих по главной диагонали:
TrA=a11+a22+…+ann (14)
Определение 2. След матрицы Т(g), представляющий элемент g в матричном представлении Т группы G, называется характеристикой элемента g в представлении Т и обозначается cT(g).
Определение 3. Совокупность характеристик всех элементов g группы G, составленных для данного представления Т, называется характером представления Т и записывается как cT. Если Т – матричное представление группы G над полем вещественных или комплексных чисел Р, то характеристика каждого элемента группы является вещественным или комплексным числом и, следовательно, характер есть отображение cT группы G в поле Р, определяемое следующим образом:
cT: G®P: cT(g)=TrT(g).
Свойство 1. Характеры эквивалентных представлений совпадают.
Свойство 2. Характер представления Т группы G постоянен на каждом классе сопряженных элементов: cT(g-1hg)= cT(h), g, hÎG.
Определение 4. Вектор x¹0 из векторного пространства V над числовым полем Р называется собственным вектором линейного оператора , действующего в этом пространстве, если он удовлетворяет соотношению x=lx, где l - число, которое называется собственным значением (характеристическим числом) линейного оператора.
Условие того, что вектор х – собственный вектор записывается в виде матричного уравнения
(А - lI)х = 0, (15)
где х – вектор-столбец с неизвестными координатами x1, x2, …, xn. Условием существования ненулевого решения системы (15) является равенство нулю его определителя:
|A - lI| = 0. (16)
Это уравнение степени n относительно l называется характеристическим или вековым уравнением матрицы А линейного оператора, а его корни называются собственными значениями матрицы А, они являются собственными значениями оператора .
Свойство 3. Если l1, l2, …, ln – собственные значения линейного оператора , то cT(g)=TrT(g)= l1+l2+ …+ln.
Так как здесь рассматриваем конечные группы, то имеет место следующее свойство.
Свойство 4. Если Т – представление группы G над полем Р, то для каждого элемента gÎG значение cT(g) равно сумме корней из единицы степени, равной порядку элемента g.
Свойство 5. Если Т – представление группы G, то для каждого gÎG справедливо равенство cT(g-1)= cT(g).
Свойство 6. Если и - характеры неприводимых представлений группы G, то
(17)
Равенство (17) называется соотношением ортогональности, для характеров, неприводимых представлений группы G.
Свойство 7. (второе соотношение ортогональности) Пусть T1, T2, …, Tm – все неэквивалентные представления группы G, K(a), K(b) – классы элементов группы G, сопряженных соответственно с a и b. Тогда
(18)
где |G| - число элементов в группе G; |K(b)| - число элементов в классе сопряженных элементов K(b); - характеры неприводимых представлений Ti, i=1, 2, …, m.
Другие рефераты на тему «Химия»:
- Индол. Порфин. Тетраазапорфин. Фталоцианины
- Химические свойства альдегидов и кетонов. Реакции окисления и восстановления
- Новые современные коагулянты в технологии очистки сточных вод
- Особенности сорбционного извлечения палладия (II) из хлоридных растворов волокнами ЦМ-А2, Мтилон-Т и ВАГ
- Исследование твердых электролитов