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辛群


对于每个偶数维度 2n,辛群 Sp(2n)2n×2n 矩阵,这些矩阵保持非退化的反对称双线性形式 omega,即辛形式

通过找到辛基,每个辛形式都可以被放入规范形式。因此,直到共轭,只有一个辛群,这与保持非退化对称双线性形式正交群形成对比。与正交群一样,辛矩阵的列构成辛基

由于 omega^n 是一个体积形式,辛群保持体积和向量空间定向。因此,Sp(2n) subset SL(2n)。实际上,Sp(2) 只是行列式为 1 的矩阵群。因此,三个辛(0,1)-矩阵

 [1 0; 0 1],[1 0; 1 1],[1 1; 0 1].
(1)

矩阵

 [1 0 0 s; 0 1 s 0; 0 0 1 0; 0 0 0 1]
(2)

 [cosht sinht 0 sinht; sinht cosht sinht 0; 0 0 cosht -sinht; 0 0 -sinht cosht]
(3)

Sp(4) 中,其中

 omega=e_1 ^ e_3+e_2 ^ e_4.
(4)

事实上,这两个例子都是单参数子群。

可以使用Wolfram 语言代码测试矩阵是否为辛矩阵

  SymplecticForm[n_Integer] :=
    Join[PadLeft[IdentityMatrix[n], {n, 2n}],
      PadRight[-IdentityMatrix[n], {n, 2n}]]
  SymplecticQ[a_List]:= EvenQ[Length[a]]&&
    Transpose[a] . SymplecticForm[Length[a]/2] .
       a == SymplecticForm[Length[a]/2]

将矩阵视为由 (2n)^2 坐标函数给出,矩阵集合被识别为 R^((2n)^2)。辛矩阵是 (2n)^2 方程的解

 A^(T)JA=J,
(5)

其中 J 由下式定义

 omega(x,y)=<x,Jy>.
(6)

请注意,这些方程是冗余的,因为只有 2n^2-n 个方程是独立的,留下 2n^2+n 个“自由”变量。事实上,辛群是 (2n^2+n)子流形,它是 R^((2n)^2) 的子流形。

因为辛群是一个和一个流形,所以它是一个李群。它在单位元处的子流形切空间辛李代数 sp(2n)。辛群不是紧致的

除了使用实数作为系数外,还可以使用来自任何 F 的系数。对于 n 偶数,辛群 Sp_n(q)一般线性群 GL_n 中元素的,这些元素保持给定的非奇异辛形式。任何这样的矩阵行列式都为 1。


另请参阅

行列式, , 一般线性群, , 李代数, 李群, 李型群, 线性代数群, 亚辛群, 射影辛群, 二次形式, 西格尔上半空间, 子流形, 辛基, 辛形式, 酉群, 向量空间

此条目的部分内容由 Todd Rowland 贡献

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请引用为

Todd RowlandEric W. Weisstein。“辛群”。来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/SymplecticGroup.html

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