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。