主题
Search

Cartan 矩阵


Cartan 矩阵是一个方阵整数矩阵,其元素 (A_(ij)) 满足以下条件。

1. A_(ij) 是一个整数,是 {-3,-2,-1,0,2} 中的一个。

2. A_(ii)=2 对角线元素都为 2。

3. A_(ij)<=0 非对角线上。

4. A_(ij)=0 当且仅当 A_(ji)=0

5. 存在一个对角矩阵 D 使得 DAD^(-1) 给出对称正定二次型

Cartan 矩阵可以与半单李代数 g 相关联。它是一个 k×k 方阵,其中 kg李代数秩李代数单根是基向量,并且 A_(ij) 由它们的内积决定,使用 Killing 型

 A_(ij)=2<alpha_i,alpha_j>/<alpha_j,alpha_j>
(1)

实际上,它更像是一个值表,而不是一个矩阵。通过重新排序基向量,可以得到另一个 Cartan 矩阵,但它被认为与原始 Cartan 矩阵等价。

李代数 g 可以通过 3k 个生成元 {e_i,f_i,h_i} 重构,直到同构,这些生成元满足 Chevalley-Serre 关系。实际上,

 g=h direct sum e direct sum f
(2)

其中 h,e,f 是由相同字母的生成元生成的李子代数

例如,

 A=[ 2 -1; -1  2]
(3)

是一个 Cartan 矩阵。李代数 g 有六个生成元 {h_1,h_2,e_1,e_2,f_1,f_2}。它们满足以下关系。

1. [h_1,h_2]=0.

2. [e_1,f_1]=h_1[e_2,f_2]=h_2[e_1,f_2]=[e_2,f_1]=0

3. [h_i,e_j]=A_(ij)e_j.

4. [h_i,f_j]=-A_(ij)f_j.

5. e_(12)=[e_1,e_2]!=0f_(12)=[f_1,f_2]!=0

6. [e_i,e_(12)]=0[f_i,f_(12)]=0

从这些关系中,不难看出 g=sl_3 与标准的李代数表示

h_1=[ 1  0  0; 0  -1  0; 0  0  0]
(4)
h_2=[ 0  0  0; 0  1  0; 0  0  -1]
(5)
e_1=[ 0  1  0; 0  0  0; 0  0  0]
(6)
e_2=[ 0  0  0; 0  0  1; 0  0  0]
(7)
e_(12)=[ 0  0  1; 0  0  0; 0  0  0]
(8)
f_1=[ 0  0  0; 1  0  0; 0  0  0]
(9)
f_2=[ 0  0  0; 0  0  0; 0  1  0]
(10)
f_(12)=[ 0  0  0; 0  0  0; -1  0  0].
(11)

此外,Weyl 群可以直接从 Cartan 矩阵构建,其中它的行决定了对单根的反射。


另请参阅

Dynkin 图, 李代数, 李代数根, 根系, 半单李代数, Weyl 群

本条目由 Todd Rowland 贡献

使用 Wolfram|Alpha 探索

引用为

Rowland, Todd. "Cartan 矩阵." 来自 MathWorld--Wolfram 网络资源,由 Eric W. Weisstein 创建. https://mathworld.net.cn/CartanMatrix.html

主题分类