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Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 13:23
TheMatrix
FoxMe 写了: 2022年 12月 21日 13:14 对,共轭是一个很重要的概念。令K_a是群G中a的共轭类,C_a是a的centralizer,那么

|G| = |K_a| |C_a| (从同态定理很容易看出)
|G| = \sum |K_a|

这个规律影响了群的结构。因为|K_a|是|G|的因子,可以推出群表示的平方之和公式中,

|G| = d_1^2 + d_2^2 + d_3^2 + ...

每个d_i都是|G|的因子。这样以来,d_i的选择非常有限。
嗯。很奇妙。约束很强。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 13:28
TheMatrix
FoxMe 写了: 2022年 12月 21日 13:14 对,共轭是一个很重要的概念。令K_a是群G中a的共轭类,C_a是a的centralizer,那么

|G| = |K_a| |C_a| (从同态定理很容易看出)
|G| = \sum |K_a|

这个规律影响了群的结构。因为|K_a|是|G|的因子,可以推出群表示的平方之和公式中,

|G| = d_1^2 + d_2^2 + d_3^2 + ...

每个d_i都是|G|的因子。这样以来,d_i的选择非常有限。
群是很贫瘠的土壤。所以才能有单群的完全分类。但是它可以和其他结构发生关系,研究这些关系也可以说是研究群 - 这样它就丰富了。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 15:23
Caravel
物理学家和数学家关注点不一样,物理学家只关心到把矩阵表示写出来就完了,数学还关心很多其他的抽象的探索。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 15:27
TheMatrix
Caravel 写了: 2022年 12月 21日 15:23 物理学家和数学家关注点不一样,物理学家只关心到把矩阵表示写出来就完了,数学还关心很多其他的抽象的探索。
群表示论比群论本身还丰富。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 15:36
Caravel
TheMatrix 写了: 2022年 12月 21日 15:27 群表示论比群论本身还丰富。
我找到一个群表示论的历史,本来想读一下,后来发现后面的内容太数学。

https://mathcubic.org/article/article/i ... cid/4.html

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 15:47
TheMatrix
Caravel 写了: 2022年 12月 21日 15:36 我找到一个群表示论的历史,本来想读一下,后来发现后面的内容太数学。

https://mathcubic.org/article/article/i ... cid/4.html
哦。不错。我找到了它的英文版:

https://www.ams.org/notices/199803/lam.pdf
https://www.ams.org/notices/199804/lam2.pdf

不长。存在这,有空读一下。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 17:23
FoxMe
T. Y. Lam,我看过他的书。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 17:25
FoxMe
TheMatrix 写了: 2022年 12月 21日 13:28 群是很贫瘠的土壤。所以才能有单群的完全分类。但是它可以和其他结构发生关系,研究这些关系也可以说是研究群 - 这样它就丰富了。
对, 比如伽罗华群,和数论联系起来了。似乎伽罗华群在代数几何里也有,但我不了解。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 17:30
FoxMe
https://math.mit.edu/~etingof/replect.pdf

“for high school students, and its extended version given by the first author to MIT undergraduate math students”

MIT这个讲义,直接从algebra的表示开讲。高中生这么厉害?对本科生也太难了吧?

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 17:48
TheMatrix
FoxMe 写了: 2022年 12月 21日 13:14 对,共轭是一个很重要的概念。令K_a是群G中a的共轭类,C_a是a的centralizer,那么

|G| = |K_a| |C_a| (从同态定理很容易看出)
|G| = \sum |K_a|

这个规律影响了群的结构。因为|K_a|是|G|的因子,可以推出群表示的平方之和公式中,

|G| = d_1^2 + d_2^2 + d_3^2 + ...

每个d_i都是|G|的因子。这样以来,d_i的选择非常有限。
这些结论的确是太强了:

按照不可约表示的阶数(d):
|G| = d_1^2 + d_2^2 + d_3^2 + ...

按照共轭类的大小:
|G| = |K_1| + |K_2| + |K_3|+...

不可约表示的数目还要等于共轭类的数目,也就是不可约表示和共轭类一一对应。
那么提出一个假设:
Claim: |K_i| = d_i^2

|G|不但有d_i因子,还得有d_i^2因子。其中一些平方因子加起来还得等于|G|。这限制太强了。

这个Claim是不是对的? - 不知道群论或者群表示论里有没有结论。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 18:15
Caravel
FoxMe 写了: 2022年 12月 21日 17:30 https://math.mit.edu/~etingof/replect.pdf

“for high school students, and its extended version given by the first author to MIT undergraduate math students”

MIT这个讲义,直接从algebra的表示开讲。高中生这么厉害?对本科生也太难了吧?
这是针对舒尔茨,韦东奕,许晨阳这样的高中生,如果他们高中就开始学高等代数应该不是难事把。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 18:31
verdelite
Caravel 写了: 2022年 12月 21日 18:15 这是针对舒尔茨,韦东奕,许晨阳这样的高中生,如果他们高中就开始学高等代数应该不是难事把。
他们高中直接学不难,但是如果奥赛题塞了太多在大脑里,就难了。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 18:40
TheMatrix
verdelite 写了: 2022年 12月 21日 18:31 他们高中直接学不难,但是如果奥赛题塞了太多在大脑里,就难了。
我觉得还是按部就班来 - 人的智力体力都有生长周期。有人早熟,但是早熟不一定好。催化就更不好。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 18:57
Caravel
verdelite 写了: 2022年 12月 21日 18:31 他们高中直接学不难,但是如果奥赛题塞了太多在大脑里,就难了。
只搞1,2年还是可以的。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 21日 19:00
Caravel
TheMatrix 写了: 2022年 12月 21日 18:40 我觉得还是按部就班来 - 人的智力体力都有生长周期。有人早熟,但是早熟不一定好。催化就更不好。
可以来几遍嘛,第一遍可以高中来看看能学多少,大学再来一遍,研究生再来一遍。这些抽象的语言,谁都有barrier,有能力的早点expose一下不是坏事。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 22日 09:23
FoxMe
TheMatrix 写了: 2022年 12月 21日 17:48 这些结论的确是太强了:

按照不可约表示的阶数(d):
|G| = d_1^2 + d_2^2 + d_3^2 + ...

按照共轭类的大小:
|G| = |K_1| + |K_2| + |K_3|+...

不可约表示的数目还要等于共轭类的数目,也就是不可约表示和共轭类一一对应。
那么提出一个假设:
Claim: |K_i| = d_i^2

|G|不但有d_i因子,还得有d_i^2因子。其中一些平方因子加起来还得等于|G|。这限制太强了。

这个Claim是不是对的? - 不知道群论或者群表示论里有没有结论。
不对,不一定有d_i^2因子。比如对称群S_3有3个共轭类:

{(1)}, {(12), (13), (23)}, {(123), (132)}
6 = 1 + 2 + 3

但是3^2显然不可能,所以按照不可约表示的阶数
6 = 1 + 1 + 2^2

什么原因?我还没搞懂。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 22日 09:37
TheMatrix
FoxMe 写了: 2022年 12月 22日 09:23 不对,不一定有d_i^2因子。比如对称群S_3有3个共轭类:

{(1)}, {(12), (13), (23)}, {(123), (132)}
6 = 1 + 2 + 3

但是3^2显然不可能,所以按照不可约表示的阶数
6 = 1 + 1 + 2^2

什么原因?我还没搞懂。
这个例子太好了。解了我的疑惑。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 22日 10:10
TheMatrix
FoxMe 写了: 2022年 12月 22日 09:23 不对,不一定有d_i^2因子。比如对称群S_3有3个共轭类:

{(1)}, {(12), (13), (23)}, {(123), (132)}
6 = 1 + 2 + 3

但是3^2显然不可能,所以按照不可约表示的阶数
6 = 1 + 1 + 2^2

什么原因?我还没搞懂。
每个不可约表示的阶数是|G|的因子。
每个共轭类的元素数也是|G|的因子。
不可约表示的阶数的平方和等于|G|。
共轭类的元素数目之和也等于|G|。
不可约表示的数目和共轭类的数目还相等。

但是,不可约表示的阶数的平方,和共轭类元素数目,之间并不简单的对应。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 22日 12:18
FoxMe
那么,共轭类和不可约表示是怎么一一对应的?我没搞懂。

Re: 有限群表示理论的核心定理

发表于 : 2022年 12月 22日 12:24
TheMatrix
FoxMe 写了: 2022年 12月 22日 12:18 那么,共轭类和不可约表示是怎么一一对应的?我没搞懂。
数目相同。能叫一一对应吗?内部应该是有一个比较深刻的一一对应关系。但是可能没有显而易见的。

哦,才发现我少写了“没有”两字 - 没有显而易见的一一对应关系。