• ベストアンサー

ローレンツ群の表現

grothendieckの回答

  • ベストアンサー
回答No.1

あっという間に斯界の権威からすばらしい回答の数々が山のように寄せられて心強い限りですね。だから私の回答など不要でしょうが... SU(2)×SU(2)というのはSO(1,3)の元が二つの成分を持つということであり、群が二つに分割されるということとは違うと思います。 SU(2)はJzがカシミール作用素であり、J^2の固有値がj(j+1)の既約表現は  |-j〉,|-j+1〉,…|j〉 を基底とする(2j+1)次元となることはご存知ですよね?SU(2)×SU(2)ならば当然  |-j1〉|-j2〉,|-j1〉|-j2+1〉,…|-j1〉|j2〉   …  …  |j1〉|-j2〉,|j1〉|-j2+1〉,…|j1〉|j2〉 の(2j1+1)(2j2+1)次元となるでしょう

関連するQ&A

  • Lorentz群の表現

    (1)ローレンツ群の6個の生成子M^{μν}から2つの独立したSU(2)に分解?しますよね。 便宜上SU(2)L×SU(2)RとするとそれぞれのSU(2)は既約表現はよく知られているように |j,m>のようになるので全体としては|j,m>|j',m'>というテンソル積で表現が書けるということでしょうか? (2)そうだとして、その表現は一般に可約ですよね?SU(2)Lの既約表現はjで、SU(2)Rはj'で指定されるのでSU(2)L×SU(2)Rの表現は(j,j')で指定できますが、(1/2,1/2)はベクトル場に対する表現で既約だと教科書に書いてありました。(1)が正しいならこれは可約でSU(2)のスピン1表現とスピン0表現に既約分解できるとおもいます。どちらが正しいのでしょうか?

  • Lorentz群の表現

    Lorentz群の生成子は2つの独立なSU(2)に書き換えることができるのでSU(2)の既約表現のラベルの組(a,b)(a,b=0,1/2,1,...)を指定すればLorentz群の表現を指定することができるということまで理解できました。そこで2つ質問があります。 この(a,b)で指定したLorentz群が既約表現であることはどのようにしてわかりますか? また、(1/2,0)および(0,1/2)表現における場ψ_L、ψ_Rがブーストによって ψ'=(cosh(Φ/2)±σ・n sinh(Φ/2))ψ (Φはブーストのパラメータ、σはパウリ行列、nはブースト方向の単位ベクトル、-がL(?)) と変換するらしいのですが証明方法を教えて下さい。 どちらか一方だけでもいいのでわかる方お願いします。

  • SU(3)の3×3テンソル積表現

    SU(3)の基本表現である3表現(あるいは(1,0))のテンソル積3×3表現から最高ウェイト法で既約分解したいのですがうまくいきません。 3表現の行列空間の基底はGell-Mann行列の1/2倍(Cartan生成子は3番目と8番目)としてCartan生成子に対応する行列をテンソル積空間で求めました。9次元の対角行列でそれぞれ diag(1,0,1/2,0,-1,-1/2,1/2,-1/2,0)、√3/6diag(2,2,-1,2,2,-1,-1,-1,-4)となりました。 これよりウェイトは (1,√3/3),(0,√3,3),(1/2,-√3/6),(-1,√3/3),(-1/2,-√3/6),(0,-2√3/3) の6個で、ルートは (1,0),(1/2,√3/2),(3/2,√3/2),(1/2,-√3,2),(0,√3),(3/2,-√3/2) このうち、単純ルートは (0,√3),(1/2,-√3/2) となりました。 ところが最高ウェイト(1,√3/3)からのDynkin係数を求めようとすると整数にならなりません。 そもそもやり方が間違っているかもしれませんがどこがおかしいのか教えてください。 よろしくお願いします。

  • 非可換群

    単位元でない,任意の二元の演算が,常に非可換となるような群は存在するのでしょうか? もしもご存知であれば,有限群と無限群について,また,有限群であれば位数は最小のものを教えてください.

  • 5次方程式のガロア群について

    5次方程式のガロア群について 以下は有理数体(Q)で考える。 3次方程式f(x)のガロア群は 3次の対象群 f(x)が既約で判別式の値が平方数でない場合 3次の交代群 f(x)が既約で判別式の値が平方数である場合 2次の対象群 f(x)が1次式×2次式と分解できる場合 単位元のみの群 f(x)が1次式×2次式×1次式と分解できる場合 である。 4次方程式f(x)のガロア群は 4次の対象群 f(x)の3次分解式のガロア群の位数=6 4次の交代群 f(x)の3次分解式のガロア群の位数=3 4元数群 f(x)の3次分解式のガロア群の位数=1 Z4 f(x)の3次分解式のガロア群の位数=2 である。 f(x)=x^4+qx^2+rx+s としたとき g(x)=x^3 -2px^2 +(q^2-3s)x + r^2 のg(x)をf(x)の3次分解式という。 さて質問です。 既約な5次方程式のガロア群は何でしょうか。 5次の対象群でしょうか、5次の交代群でしょうか。その他があるでしょうか。 方程式により複数の群があるとした判定基準は何でしょうか。 色々(中島、アルチン、ロットマンの本等)なガロアの理論の本を読んでも書いてません。一般論で書いてある。 5次の具体的な群は何でしょうか。知っていたら教えて下さい。

  • 群の問題について

    「対称群S5の任意の元σは互いに可換な巡回置換の積として表すことを、{i1,i2,...,ir}∧{j1,j2,...,js}=0ならば巡回置換の積として(i1i2i3・・・ir)(j1j2j3・・・js)=(j1j2j3・・・js)(i1i2i3・・・ir)を証明して、これを利用して可換な巡回置換の積として表したいのですが、まず 、{i1,i2,...,ir}∧{j1,j2,...,js}=0ならば巡回置換の積として(i1i2i3・・・ir)(j1j2j3・・・js)=(j1j2j3・・・js)(i1i2i3・・・ir) が証明できません(泣)わかる方、アドバイスお願いします。

  • 零因子と整域について

    Xが+に対して可換群,・に対して半群をなし,分配法則x(y+z)=xy+xz、(x+y)z=xz+yzをなす時Xを環と呼ぶ。 ・に関しての単位元を持つ環を特に単位的環と呼ぶ。 それでa≠0,b≠0でab=0なる環の元を零因子と呼ぶと思うのですが 実際,単位的環ではなくただの環で零因子を持つような環って存在するのでしょうか? そして零因子を持たない可換な環を整域と呼ぶようですが。 零因子を持たない非可換な環には特に呼び方はあるのでしょうか(非可換な整域?)?

  • Lie 群論において、SU(2) の -E に対応する Lie 代数元

    Lie 群の教科書には、SU(n) などのコンパクトな連結群の任意の元 g は   g = exp(su) for ∃su∈リー代数 と表される、と書いてあります。 でも数学ソフトで、SU(2) での -E:単位元のマイナス元 に対応するリー代数を計算させ てやると、下のようになります。 logm(-~[[1,0],[0,1]]) =============================== [[ 0.+3.14159265j 0.+0.j ] [ 0.+0.j 0.+3.14159265j]] ---- ClTensor ---- しかし、この計算結果は Hermite でなく Trace も 0 でありせん。リー代数になって いません。同時に -E∈SU(2) です。最初のリー代数に書いてあるようになっていません。 他に expm(..) の結果が -E になるリー代数の元があるとも思えません。 何か単純な思い違いをしているのだと思っています。でも何処で間違っているのか解りま せん。間違っていそうな個所を指摘してもらえますでしょうか。

  • 群っていったい・・

    ここのところ、「群」について勉強しています。 初っぱなから面食らっているのですが、 「集合Gが群をなすとは、任意のGの元 a,b,cについて (1)結合法則:(a・b)・c = a・(b・c) (2)単位元:e・a = a・e = e (3)逆元:a-1・a=e が成り立つこと」 とあります。 漠然とした質問で申し訳ないのですが、 (1) なぜ、こんなことを定義するのでしょうか!? (2) 導入なしにいきなり定義がきて面食らっているのですが、最初に群を考えた数学者はどういう必要性があって(実用問題?)こういうことを考えたのでしょうか?

  • 量子力学における群と対称性について

    量子力学における対称性を学んでいます。そして、私の読んでいるテキストに次のような記述がありました。それは 「ある群 G の各元に対応する状態空間上でのユニタリー表現があって、その G に対応するユニタリー変換がハミルトニアンと不変であるとき、系は G に対応した対称性もっていると考える。」 というような記述です。そこで、ご質問なのですがなぜそのような考え方をするのでしょうか。つまり、あるユニタリー演算子があってそれに対応した群をわざわざ持ち出す理由は何なのでしょうか。ある演算子がハミルトニアンと可換であるということは、その演算子が保存するということであり非常に重要であることは納得できるのですが、群を持ち出す理由がよくわかりません。