舒尔引理(Schur's lemma)
贡献者: certain_pineapple; addis
- 本文处于草稿阶段。
- 本文需要更多参考文献。
- 本文存在未完成的内容。
- 本文缺少预备知识,初学者可能会遇到困难。
本章节分为两个部分,前半部分从线性空间的角度进行严格定义并进行证明,后半部分通过矩阵的语言表述并进行证明。供读者自行选择阅读。
1. 线性空间角度定义
引理 1 舒尔引理
设 和 是群 的两个不可约 表示,其中 是代数闭域。设 是域 上有限维线性空间 到 的一个线性变换使得
(i) 如果 和 不等价,则 ;
(ii) 如果 并且有 ,则 ,其中 是 中某个元素。
2. 矩阵语言
我们可以将前文定义的舒尔引理拆成两部分并逐一证明。
引理 2 舒尔引理 I
设矩阵群 是群 在复空间的一个不可约表示,若矩阵 与全部群元的表示矩阵都对易,则 必是常数矩阵。
证明:在表示空间中选取一组基后,考虑矩阵 的本征值问题:
矩阵 在复数域中至少有一个本征值 ,对应与本征值 至少有一个本征矢量,考虑对应于本征值 的本征子空间 。
考虑 与所有表示矩阵对易,,
则 的本征子空间 是 的 不变子空间。由于表示 D(g)是不可约表示,即没有非平庸的不可约表示。则 或 。则有
引理 3 舒尔引理 II
设维数分别为 和 维的对于任意群元 的两个不可约表示 和 之间存在矩阵 使得:
则当 时,有 可逆, 与 等价。
致读者: 小时百科一直以来坚持所有内容免费无广告,这导致我们处于严重的亏损状态。 长此以往很可能会最终导致我们不得不选择大量广告以及内容付费等。 因此,我们请求广大读者
热心打赏 ,使网站得以健康发展。 如果看到这条信息的每位读者能慷慨打赏 20 元,我们一周就能脱离亏损, 并在接下来的一年里向所有读者继续免费提供优质内容。 但遗憾的是只有不到 1% 的读者愿意捐款, 他们的付出帮助了 99% 的读者免费获取知识, 我们在此表示感谢。