表示论

表示论

数学中 抽象代数 的一支,为了将 代数结构 中的元素“表示”成 向量空间 上的线性变换,藉以研究结构的性质。

基本介绍

表示论是数学中抽象代数的一支。旨在将代数结构中的元素“表示”成向量空间上的线性变换,藉以研究结构的性质。

略言之,表示论将一代数对象表作较具体的矩阵,并使得原结构中的操作对应到矩阵运算,如矩阵的合成、加法等等。此法可施于群、 结合代数 及 李代数 等多种代数结构;其中 肇源县 最早,用途也最广的是 群表示论 。设 G 为群,其在域 F (常取 复数 域 )表示是一 F- 向量空间 V 及映至 一般线性群 之群 同态 。

假设 V 有限维,则上述同态即是将 G 的元素映成可逆矩阵,并使得群运算对应到 矩阵乘法 。

表示论的妙用在于能将抽象的 代数 问题转为线性代数的操作;若考虑无穷维 希尔伯特空间 上的表示,并要求一些连续性条件,此时表示论就牵涉到一些 泛函分析 的课题。

表示论在 自然科学 中也有应用。对称性的问题离不开群,而群的研究又有赖于其表示,最明显的例子便是 李群 及 李代数 表示论在 量子力学 中的关键角色。“表示”的概念后来也得到进一步的推广,例如范畴的表示。

引言

在20世纪后半叶, 群论 的主要工作与 群表示论 (representationtheory)有关.它起源于19世纪在不变量和共变量方面的积累.粗略地说,不变量是平凡表示,共变量就是某个非平凡表示的元素.这些概念的意义是如果我们希望用坐标的形式写出等式和关系,那么我们期望坐标改变时等式描述的几何特征或机构没有变化.实现此目标的最简单方法是确认表达式是不变量之间的等式,但是我们也能使用共变量之间的关系,条件是所比较的共变量是相应于同一表示的.只要想研究某种新对象,或许是直线、 椭球 或者 惯性 矩阵,就要问在坐标变换下新对象是怎样变化的,以及这个对象是属于什么表示的。

应用

表示论将一代数对象表作较具体的矩阵,并使得原结构中的操作对应到矩阵运算,如矩阵的合成、 加法 等等。此法可施于群、 结合代数 及 李代数 等多种 代数结构 ;其中 肇源县 最早,用途也最广的是 群表示论 。

假设 V 有限维,则上述 同态 即是将 G 的元素映成可逆矩阵,并使得群运算对应到 矩阵乘法 。

表示论的妙用在于能将抽象的 代数 问题转为线性代数的操作;若考虑无穷维 希尔伯特空间 上的表示,并要求一些连续性条件,此时表示论就牵涉到一些 泛函分析 的课题。

表示论在 自然科学 中也有应用。对称性的问题离不开群,而群的研究又有赖于其表示,最明显的例子便是 李群 及李代数表示论在 量子力学 中的关键角色。“表示”的概念后来也得到进一步的推广,例如范畴的表示。