群と表現

吉川圭二

買ったのはずいぶん前だが、読んでなかった。「物理におけるリー代数」「群
と物理」がどうにもわからんので、いきおいで手を出す。

伝聞だったか、直接聞いたんだか忘れてしまったが、作者自身はあまりこの本
に対してポジティブでないということだった。寄せ集め的だ、ということで。
(という記憶があったので、あまり真面目に読もうとしなかった)。

しかし、読んでみてわかったのだが、とってもバランスが取れていて良い本で
ある。少なくとも私が持っている、「群と物理」、「応用群論」という物理の
ための群の本他2冊よりはずっとバランスが取れている。

前半の有限群論も、後半のリー群論も記述は平易で直感的。要点は外してない。
記述は、まず定理を述べ、その意味を述べ、直感的な証明概略を与える、とい
う方式で、とてもよい。
本人の語り口を思い出してしまった。
たしかに内容的には寄せ集めなのかも知れないが、著者の直感を大切にする表
現で書き直されたこの本は、やっぱり吉川先生の本になっていると思ってしまっ
た。

ちなみに、Lie群のところを式を追ったが、結構符号のミスがあった。
クリティカルなミスではないのだが、あらっと思わせる。
逆に言えば、符号のミスをする程度には、著者本人が手を動かして執筆した、
ということだろう。

ちなみに刊行中の朝倉の応用数学の基礎シリーズには同名の「群と表現」が入っ
ている。著者の加藤氏もやっぱり知っている人(向うはこっちを覚えてないだ
ろうが)なのだった。

前半については省略し、後半

リー群論

リー群論では、リー群それ自身の表現を考えるかわりに、リー環の表現を考え
ることが多い。とまず、私の混乱を正してくれた。

考えているのは、リー群ではなく、リー環なのであった。
リー代数は(有限生成の)代数であるから、いくつかの基底に係数をかけること
で、全体を構成できる。

リー代数の基底を決めるのが課題である。リー代数の基底は、リー代数の部分
集合である。

[X,Y] は双線型である。双線型な演算子に対して、基底がどのように変換され
るのかを見れば、演算子の行列表現ができる。(内積は必要だっけ)。

[X,ei]=ej aji
であれば、[X,-]の行列表現として、(aij)を取ることができる。

というようなわけで、aij つまりルートの行列表現が決まる。

問題はカルタン部分代数の表現で、カルタン部分代数は互いに交換する。この
部分は、同時対角化した行列とする。

いまいち、ストーリーになってないな。

とにかくわかったのは、ウェイト図の各点各点が、独立したstateになってい
る。カルタン部分代数 は H_iは 各点各点からウェイトつまり固有値を出す。
E_a は昇降演算子であるから、stateとstateを結ぶ非対角要素をもった行列で
ある。非対角要素の値が、N(a,mu)である。

カルタン標準系で書いても、リー環はリー環である。
交換関係を決めればリー環は決まるが、リー環の基底の選び方はいろいろだ。

ということで、リー群についての私の混乱は一応収束した。
SU(3)で手を動かすと、一番良く判るな。

しかし、縮退の条件がよくわからなかった。機械的に、降演算子をかけていけ
ば、許されるウェイトの種類は計算できるが、行き方が複数通りある場合、ど
れが独立なのだろうか。ということで、やっぱり何次元表現になっているかを
機械的に求めるのはまだわからないのであった。

なんというか、じっくり、ゆっくり読んで、理解できる、私に非常によくあっ
た本だった。

2004/04/14