تصنيف جبر كليفورد
في الجبر المجرد ، وتحديدًا في نظرية الأشكال التربيعية غير المنحلة على الفضاءات المتجهة ، تُصنَّف جبريات كليفورد ذات الأبعاد المحدودة للشكل التربيعي غير المنحل تصنيفًا كاملًا كحلقات . وبشكل عام، يكون جبر كليفورد إما جبرًا مركزيًا بسيطًا أو مجموعًا مباشرًا لنسختين منه. بالنسبة لجبريات كليفورد على الحقول الحقيقية أو المركبة ، يعني هذا أن جبر كليفورد متماثل مع حلقة مصفوفات كاملة على R أو C أو H ( الأعداد الرباعية )، أو مع مجموع مباشر لجبريين متماثلين (بشكل غير قياسي). يمكن تحديد أبعاد جبر المصفوفات، وحلقة القسمة ( R أو C أو H )، من خلال بُعد الفضاء المتجه وثوابت الشكل التربيعي ( إشارته على الأعداد الحقيقية).
الرموز والاصطلاحات
يُعدّ جداء كليفورد الجداء الحلقي الظاهر لجبر كليفورد، وجميع تشاكلات الجبر في هذه المقالة مرتبطة بهذا الجداء الحلقي. أما الجداءات الأخرى المُعرّفة ضمن جبر كليفورد، مثل الجداء الخارجي ، والبنى الأخرى، مثل الفضاء الفرعي المُميّز للمولدات V ، فلا تُستخدم هنا. تستخدم هذه المقالة اصطلاح الإشارة (+) لضرب كليفورد بحيث لكل متجه v في فضاء المولدات V ، حيث Q هي الصيغة التربيعية على فضاء المولدات V. سنرمز إلى جبر المصفوفات من الرتبة n × n ذات المدخلات في جبر القسمة K بالرمز M <sub>n</sub> ( K ) أو End( K <sub> n</sub> ). وسنرمز إلى المجموع المباشر لجبريْن متطابقين من هذا النوع بالرمز M <sub>n</sub> ( K ) ⊕ M <sub>n</sub> ( K ) ، وهو متماثل مع M <sub>n</sub> ( K ⊕ K ) .
حالة معقدة
الحالة المعقدة بسيطة بشكل خاص: كل شكل تربيعي غير منعدم على فضاء متجهي معقد يكافئ الشكل القطري القياسي
حيث n = dim( V ) ، لذا يوجد أساسًا جبر كليفورد واحد فقط لكل بُعد. [ 1 ] [ 2 ] وذلك لأنه على الأعداد المركبة، يمكن ضرب متجه الأساس بـ i ، وبالتالي فإن المربعات الموجبة والسالبة متكافئة. سنرمز لجبر كليفورد على Cⁿ ذي الشكل التربيعي القياسي بـ Clⁿ ( C ) .
هناك حالتان منفصلتان يجب أخذهما في الاعتبار، بحسب ما إذا كان n زوجيًا أم فرديًا. عندما يكون n زوجيًا، يكون الجبر Cl n ( C ) بسيطًا مركزيًا ، وبالتالي، وفقًا لنظرية آرتين-ويدربورن، يكون متماثلًا مع جبر المصفوفات على C. [ 3 ] [ 4 ]
عندما يكون n فرديًا، لا يقتصر المركز على الكميات القياسية فحسب، بل يشمل أيضًا الكميات شبه القياسية (عناصر الدرجة n ). بعد إعادة قياس عنصر الحجم بكمية قياسية مركبة غير صفرية إذا لزم الأمر، يمكن اختيار كمية شبه قياسية مُعَيَّرة ω بحيث يكون ω² = 1. [ 5 ] عرّف المؤثرات .
يشكل هذان المؤثران مجموعة كاملة من العناصر المتعامدة المتساوية القوة ، وبما أنهما مركزيان، فإنهما يعطيان تفكيكًا لـ Cl n ( C ) إلى مجموع مباشر لجبريين
أين
تمثل الجبر Cl n ± ( C ) الفضاءات الذاتية الموجبة والسالبة لـ ω ، و P ± هي عوامل الإسقاط المقابلة. ولأن ω عدد فردي، يتم تبديل هذه الجبر بواسطة الانعكاس α الناتج عن v ↦ − v على الفضاء المولد.
وبالتالي فهما متماثلان. [ 6 ] كل من هذين الحدين بسيط مركزي، وبالتالي فهو متماثل مع جبر المصفوفات على C. يتم تحديد أحجام المصفوفات من حقيقة أن بُعد Cl n ( C ) هو 2n . [ 7 ] [ 8 ] والنتيجة هي الجدول التالي:
| ن | Cl n ( C ) | Cl [0] n ( C ) | شمال |
| حتى | نهاية ( CN ) | نهاية ( C N /2 ) ⊕ نهاية ( C N /2 ) | 2 ن /2 |
| غريب | نهاية ( CN ) ⊕ نهاية ( CN ) | نهاية ( CN ) | 2 ( n −1)/2 |
الجبر الجزئي الزوجي Cl [0] n ( C ) متماثل (بشكل غير قياسي) مع Cln − 1 ( C ). [ 9 ] [ 10 ] عندما يكون n زوجيًا، يمكن تعريف الجبر الجزئي الزوجي بالمصفوفات القطرية الكتلية (بعد كتابة العناصر في شكل كتلي 2 × 2 ). عندما يكون n فرديًا، يتكون الجبر الجزئي الزوجي من عناصر End( CN ) ⊕ End( CN ) التي تتساوى فيها المكونات. الإسقاط على أي من العاملين يعطي تماثلًا مع Cln [ 0] ( C ) ≅ End ( CN ) . [ 11 ]
السبينورات المعقدة في الأبعاد الزوجية
يسمح هذا التصنيف بتعريف سبينورات ديراك وسبينورات فايل في الأبعاد الزوجية. [ 12 ] [ 13 ]
في بُعد زوجي n ، يكون جبر كليفورد Cl n ( C ) متماثلًا مع End( C N )، الذي له تمثيله الأساسي على Δ n := C N . [ 14 ] [ 15 ] سبينور ديراك المركب هو عنصر من Δ n . تشير كلمة "مركب" إلى أن هذا وحدة نمطية لجبر كليفورد المركب، وليس مجرد أن الفضاء المتجهي الأساسي مركب.
الجبر الجزئي الزوجي Cl n 0 ( C ) متماثل مع End( C N /2 ) ⊕ End( C N /2 )، وبالتالي فإن وحدة السبينور الخاصة به تتحلل كمجموع مباشر لفضاءي تمثيل غير قابلين للاختزال Δ + n ⊕ Δ − n ، كل منهما متماثل مع C N /2 . [ 16 ] [ 17 ] السبينور المركب Weyl ذو اليد اليسرى (على التوالي ذو اليد اليمنى) هو عنصر من Δ + n (على التوالي، Δ − n ).
برهان نظرية البنية لجبر كليفورد المعقد
يمكن إثبات نظرية البنية استقرائياً. [ 18 ] [ 19 ] بالنسبة للحالات الأساسية، فإن Cl 0 ( C ) هي ببساطة C ≅ End( C ) ، بينما Cl 1 ( C ) هي الجبر C ⊕ C ≅ End( C ) ⊕ End( C ) ، والتي تم الحصول عليها بأخذ المولد الوحيد ليكون γ 1 = (1, −1) .
نحتاج أيضًا إلى Cl 2 ( C ) ≅ End( C 2 ) . تُعطي مصفوفات باولي تحقيقًا ملموسًا: إذا وضعنا γ 1 = σ 1 و γ 2 = σ 2 ، فإنهما تُولّدان نسخة من Cl 2 ( C ) يمتد مداها على كامل End( C 2 ). [ 20 ] [ 21 ]
الخطوة الاستقرائية هي التشاكل القياسي ذو الدورية 2
لبنائه، دع γ a تولد Cl n ( C )، وقم بتوليد Cl 2 ( C ). ليكن ω = i \tilde\gamma_1 \tilde\gamma_2 عنصر الكيرالية في Cl 2 ( C )، بحيث يكون ω 2 = 1 وكلمضاد للتبادل مع ω . [ 22 ] [ 23 ] ثم نحصل على مولدات لـ Cl n +2 ( C ) عن طريق وضع
تُحقق هذه العلاقات علاقات كليفورد، لذا، وبفضل الخاصية العامة لجبر كليفورد، فإنها تُؤدي إلى تماثل Cl n ( C ) ⊗ Cl 2 ( C ) \to Cl n +2 ( C ) . [ 24 ] [ 25 ]
وأخيرًا، إذا كان n زوجيًا و Cl n ( C ) ≅ End( C N ) ، فإن
بما أن 2N = 2 ( n +2)/2 ، فإن هذا يعطي الحالة ذات الأبعاد الزوجية في البعد n +2 . وتُستنتج الحالة ذات الأبعاد الفردية بطريقة مماثلة، باستخدام حقيقة أن حاصل الضرب الموتري يتوزع على المجاميع المباشرة. [ 26 ] [ 27 ]
برهان نظرية البنية لجبر كليفورد المعقد
يعتمد البرهان القياسي على ثلاثة عناصر: الحالات الأساسية ذات الأبعاد المنخفضة، وتماثل الدورية الثنائية
وتحديد الجبر الفرعي الزوجي
انظر، على سبيل المثال، بورتيوس (1995) أو لوسون وميشيلسون (2016) . [ 28 ] [ 29 ]
بالنسبة للحالات الأساسية، يكون لدى المرء
و
الأول فوري. أما الثاني، إذاالمولد مع، ثم
هي عناصر مركزية متعامدة متماثلة القوة معلذا، ينقسم الجبر إلى مجموع مباشر للمثاليين أحاديي البعد.و[ 30 ] [ 31 ]
بعد ذلك، يحتاج المرء إلى الحالة ثنائية الأبعاد
يتم الحصول على تحقيق ملموس من مصفوفات باولي :
هذه الأمور مُرضيةوبالتالي، من خلال الخاصية الشاملة، فإنهم يحددون تماثلًا.بما أن الصورة تحتوي، وله بُعد 4، وبالتالي فهو كل شيء[ 32 ] [ 33 ]
الخطوة الأساسية هي تماثل الدورية الثنائية. ليكنيولد، يتركيولد، وضبط
ثموالتنقلات غير المرغوبة مع كليهماو. حدد عناصربواسطة
لأنويتعارض مع مولداتالعناصرتحقق علاقات كليفورد للشكل التربيعي القياسي علىلذلك، فإن الخاصية الشاملة تعطي تشاكلاً.
كلا الجبرين لهما بُعدإذن، هذا التشاكل هو تشاكل متماثل. [ 34 ] [ 35 ]
ويتبع ذلك بالاستقراء علىالذي - التي
في الواقع، القضيةيكونوكل تطبيق لموترات الدورية الثنائية مع[ 36 ] [ 37 ] ، مما يؤدي إلى مضاعفة حجم المصفوفة.
بالنسبة للأبعاد الفردية، ليكنعنصر الحجميُعدّ أمراً محورياً لأنهغريب، وانتهى الأمريمكن إعادة تحجيمها بحيث. لذلك
هي عناصر مركزية متعامدة متساوية القوة، مما يؤدي إلى تفكيك
من ناحية أخرى، فإن الجبر الفرعي الزوجي متماثل مع، والإسقاط على أي من الحدين يحدد كل عامل بسيط مع ذلك الجبر الفرعي الزوجي. بما أن
يحصل المرء
وهذا يثبت التصنيف:
بصورة مكافئة، فإن جبر كليفورد المركب دوري من الدرجة 2، والجبر الفرعي الزوجي لـمتماثل مع[ 40 ] [ 41 ]
حالة حقيقية
أما الحالة الحقيقية فهي أكثر تعقيداً بكثير، إذ تُظهر دورية مقدارها 8 بدلاً من 2، وهناك عائلة من جبر كليفورد ذات معلَمين. [ 42 ] [ 43 ]
تصنيف الأشكال التربيعية
أولاً، توجد أشكال تربيعية غير متماثلة من درجة معينة، مصنفة حسب التوقيع. [ 44 ]
كل شكل تربيعي غير منحل على فضاء متجهي حقيقي يكافئ شكلاً قطرياً
حيث n = p + q هو بُعد الفضاء المتجهي. يُطلق على زوج الأعداد الصحيحة ( p , q ) اسم إشارة الصيغة التربيعية. [ 44 ] يُرمز للفضاء المتجهي الحقيقي ذي هذه الصيغة التربيعية غالبًا بـ R( p , q ). ويُرمز لجبر كليفورد على R( p , q) بـ Cl( p , q ( R )).
تتكون القاعدة المتعامدة المعيارية { e i } لـ R p , q من n = p + q متجهات متعامدة متبادلة، p منها لها معيار +1 و q منها لها معيار −1. [ 44 ]
وحدة شبه قياسية
بالنظر إلى أساس قياسي { e i } كما هو مُعرَّف في القسم الفرعي السابق، فإن الكمية الزائفة الوحدوية في Cl p , q ( R ) تُعرَّف على النحو التالي
وهو نظير عنصر الحجم في جبر كليفورد. [ 42 ] [ 43 ]
لحساب المربعيمكن عكس ترتيب العامل الثاني ثم تبديل متجهات الأساس المتساوية. هذا يُدخل الإشارة (−1) n ( n −1)/2 ، وبما أن e i 2 = +1 لـ i ≤ p و e i 2 = -1 لمتجهات الأساس q المتبقية ، نحصل على [ 42 ] [ 43 ]
لاحظ أنه على عكس الحالة المركبة، ليس من الممكن بشكل عام إيجاد عدد زائف قياسي مربعه يساوي +1.
مركز
إذا كان n (أو ما يعادله، p − q ) زوجيًا، فإن الجبر Cl p , q ( R ) يكون بسيطًا مركزيًا، وبالتالي فهو متماثل مع جبر المصفوفات على R أو H وفقًا لنظرية آرتين-ويدربورن . [ 42 ] [ 43 ]
إذا كان n فرديًا ، فإن الجبر لم يعد بسيطًا مركزيًا: إذ يحتوي مركزه على الكميات الزائفة بالإضافة إلى الكميات القياسية. [ 42 ] [ 43 ] إذا كان n فرديًا و ω² = +1 (أو ما يعادله، إذا كان p − q ≡ 1 (mod 4) )، فإن الجبر Cl p , q ( R ) يتحلل، كما هو الحال في حالة الأعداد المركبة، إلى مجموع مباشر من الجبر المتماثل.
كل منها بسيط مركزي وبالتالي متماثل مع جبر المصفوفات على R أو H. [ 42 ] [ 43 ]
إذا كان n فرديًا و ω² = −1 (أو ما يكافئه، إذا كان p − q ≡ −1 (mod 4) ) ، فإن مركز Cl p , q ( R ) متماثل مع C ، ويمكن اعتبار الجبر جبرًا مركزيًا بسيطًا معقدًا؛ وبالتالي فهو متماثل مع جبر المصفوفات على C. [ 42 ] [ 43 ]
تصنيف
إجمالاً، هناك ثلاث خصائص تحدد فئة الجبر Cl p , q ( R ): [ 42 ] [ 43 ]
- التوقيع mod 2: n زوجي/فردي، مما يحدد ما إذا كان الجبر بسيطًا مركزيًا أم لا؛
- التوقيع mod 4: ω 2 = ±1 ، تحديد في الحالة ذات الأبعاد الفردية ما إذا كان المركز R ⊕ R أو C ؛
- التوقيع mod 8: فئة براور للجبر ( n زوجي) أو للجبر الفرعي الزوجي ( n فردي)، وتحديد ما إذا كان العامل البسيط المركزي منقسمًا أو رباعيًا.
تعتمد كل خاصية من هذه الخصائص فقط على التوقيع p − q modulo 8. يرد أدناه جدول التصنيف الكامل. يُحدد حجم المصفوفات بشرط أن يكون بُعد Cl p , q ( R ) هو 2 p + q . [ 42 ] [ 43 ]
| p − q mod 8 | ω 2 | Cl p , q (R) ( N = 2 ( p + q )/2 ) | p − q mod 8 | ω 2 | Cl p , q (R) ( N = 2 ( p + q −1)/2 ) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | + | M N ( R ) | 1 | + | M N ( R ) ⊕ M N ( R ) | |
| 2 | - | M N ( R ) | 3 | - | M N ( C ) | |
| 4 | + | M N /2 ( H ) | 5 | + | M N /2 ( H ) ⊕ M N /2 ( H ) | |
| 6 | - | M N /2 ( H ) | 7 | - | M N ( C ) |
يُلاحظ أنه من بين جميع أنواع حلقات المصفوفات المذكورة، يوجد نوع واحد فقط مشترك بين الجبر المركب والجبر الحقيقي: النوع M₂m ( C ) . على سبيل المثال، Cl₂ ( C ) وCl₃ , ₀ ( R ) متماثلان مع M₂ ( C ) . من المهم التمييز بين الفئات التي تُصنَّف ضمنها هذه التشاكلات: يُصنَّف Cl₂(C) كجبر C ، بينما يُصنَّف Cl₃ ,₀ ( R ) كجبر R. وبالتالي، فهما متماثلان في جبر R ، لكنهما ليسا متماثلين بشكل قياسي في الجبر المركب. [ 42 ]
فيما يلي جدولٌ لهذا التصنيف لـ p + q ≤ 8. هنا، يمتد p + q عموديًا، بينما يمتد p − q أفقيًا (على سبيل المثال، توجد الجبر Cl 1,3 ( R ) ≅ M 2 ( H ) في الصف 4، العمود −2). [ 42 ] [ 43 ]
| 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | -1 | -2 | -3 | -4 | -5 | -6 | -7 | -8 | |
| 0 | R | ||||||||||||||||
| 1 | R 2 | ج | |||||||||||||||
| 2 | M 2 ( R ) | M 2 ( R ) | ح | ||||||||||||||
| 3 | M 2 ( C ) | M 2 2 ( R ) | M 2 ( C ) | H 2 | |||||||||||||
| 4 | M 2 ( H ) | م 4 ( ر ) | م 4 ( ر ) | M 2 ( H ) | M 2 ( H ) | ||||||||||||
| 5 | M 2 2 ( H ) | م 4 ( ج ) | M 2 4 ( R ) | م 4 ( ج ) | M 2 2 ( H ) | م 4 ( ج ) | |||||||||||
| 6 | م 4 ( ح ) | م 4 ( ح ) | م 8 ( ر ) | م 8 ( ر ) | م 4 ( ح ) | م 4 ( ح ) | م 8 ( ر ) | ||||||||||
| 7 | م 8 ( ج ) | M 2 4 ( H ) | م 8 ( ج ) | M 2 8 ( R ) | م 8 ( ج ) | M 2 4 ( H ) | م 8 ( ج ) | M 2 8 ( R ) | |||||||||
| 8 | م 16 ( ر ) | م 8 ( ح ) | م 8 ( ح ) | م 16 ( ر ) | م 16 ( ر ) | م 8 ( ح ) | م 8 ( ح ) | م 16 ( ر ) | م 16 ( ر ) | ||||||||
| ω 2 | + | - | - | + | + | - | - | + | + | - | - | + | + | - | - | + | + |
التناظرات
يحتوي الجدول أعلاه على شبكة متشابكة من التناظرات والعلاقات. والأهم من ذلك، وجود التشاكلات الدورية الحقيقية القياسية [ 42 ] [ 43 ].
فيما يتعلق بالجدول، تنص القاعدة الأولى على أنه عند النزول خطوة واحدة من جبر كليفوردالعائد، والتي تتكون منالمصفوفات فوقأما القاعدتان الأخريان فتشيران إلى أن
ومن هذه النتائج نحصل على دورية بوت بالشكل التالي
علاوة على ذلك، إذا كان التوقيع يحقق الشرط p − q ≡ 1 (mod 4) فإن
هذا يعني أن الجدول متناظر حول الأعمدة حيث..., −7, −3, 1, 5, 9,.... [ 42 ]
دورية بوت
تُعدّ الدورية الثمانية على الأعداد الحقيقية جزءًا من دورية بوت ، وهي الدورية المقابلة لمجموعات التماثل للمجموعة المتعامدة المستقرة ؛ وبالمثل، توجد دورية ثنائية على الأعداد المركبة للمجموعة الوحدوية المستقرة . في الوصف الهندسي لبوت، تُنمذج فضاءات الحلقات ذات الصلة بواسطة نواتج قسمة متتالية للمجموعات الكلاسيكية، وهي فضاءات متناظرة متراصة . في نظرية المجموعات المستقرة، تدخل فضاءات الحلقات لأن دورية بوت تُعرّف المجموعات الكلاسيكية المستقرة، حتى التماثل، مع فضاءات الحلقات المتكررة لفضاءات التصنيف المقابلة. تُعدّ الدوريات الجبرية الثنائية والثمانية المتطابقة لجبر كليفورد المركب والحقيقي جزءًا من الصورة نفسها. [ 45 ] [ 46 ]
فشل التناظر عند تبديل p و q
لاحظ أنه في التصنيف الحقيقي، بشكل عام،
في اصطلاح الإشارة المستخدم في هذه المقالة، يؤدي تبديل p و q إلى استبدال الصيغة التربيعية بنفيها، وبالتالي يُحوّل فرق الإشارة p − q إلى q − p = −( p − q ) . وبما أن فئة التشاكل لجبر كليفورد الحقيقي تُحدد بواسطة p − q (mod 8) ، فينبغي مقارنة المدخلات في جدول التصنيف للبواقي d و − d modulo 8. [ 47 ] [ 48 ]
تتطابق هذه المدخلات فقط عندما يكون d ≡ − d (mod 8) ، أي فقط عندما يكون d ≡ 0 أو 4 (mod 8) . في جميع فئات التطابق الأخرى، تكون الجبر من أنواع مختلفة. على سبيل المثال،
بينما
لذا يظهر فشل التناظر بالفعل في الحالات القليلة الأولى ذات الأبعاد المنخفضة. [ 49 ] [ 50 ]
توجد آليتان مختلفتان وراء هذا التباين. في الأبعاد الفردية، يظهر التمييز في المركز. إذا كان p − q ≡ 1 (mod 4) ، فإن ω² = +1 ، وينقسم الجبر إلى مجموع مباشر لمثاليين بسيطين، وبالتالي يكون مركزه R ⊕ R. أما إذا كان p − q ≡ −1 (mod 4) ، فإن ω² = −1 ويكون المركز C. وهكذا ، يمكن أن يؤدي تبديل p و q إلى تغيير المركز من حقيقي منقسم إلى مركب. [ 51 ] [ 52 ]
في الأبعاد الزوجية، يكون كلا الجبرين مركزيين بسيطين، لذا يكمن الاختلاف في فئات براور الخاصة بهما . على سبيل المثال، عندما يكون p − q ≡ 2 (mod 8)، يكون الجبر جبر مصفوفات منقسمة على R ، بينما عندما يكون q − p ≡ 2 (mod 8) - أو ما يعادله p − q ≡ 6 (mod 8) - يكون الجبر جبر مصفوفات على H. لذا، يمكن أيضًا تحويل الجبر المنقسم إلى جبر رباعي عن طريق تبديل p و q . [ 53 ] [ 54 ]
وبعبارة أخرى، يكون لدى المرء
إذا وفقط إذا كان p − q ≡ 0 أو 4 (mod 8) . هذا ببساطة شرط النقطة الثابتة للالتفاف.على جدول التصنيف الحقيقي. [ 55 ] [ 56 ]
هذا أحد أسباب أهمية اصطلاحات الإشارات في الأدبيات: فالمؤلفون الذين يستخدمون الاصطلاح المعاكس لضرب كليفورد غالبًا ما يكتبونلما تشير إليه هذه المقالةعدم التناظر تحتهي خاصية من خصائص جبر كليفورد الحقيقي، وليست مجرد أداة تدوينية. [ 57 ] [ 58 ]
ينتمي هذا التباين إلى جبر كليفورد الكامل، وليس إلى مجموعة الدوران . ليكن ( V , q ) فضاءً تربيعيًا حقيقيًا. تُعرَّف مجموعة الدوران داخل جبر كليفورد الزوجي كما يلي:
حيث يتم توليد Pin( V , q ) بواسطة متجهات الوحدة v مع q ( v ) = ±1 . [ 59 ] [ 60 ] في ظل الفعل المرافق الملتوي القياسي، يؤثر هذا المتجه على V بالانعكاس في المستوى الفائق المتعامد مع v ، لذا فإن نواتج عدد زوجي من متجهات الوحدة تؤثر بتحويلات متعامدة تحافظ على الاتجاه. [ 61 ] [ 62 ]
إن استبدال q بـ −q لا يُغير المجموعة المتعامدة: فالتحويلات الخطية نفسها تحافظ على q و −q ، لذا فإن O ( V , q ) = O( V , −q ) ، وبالتالي SO( V , q ) = SO( V , −q ) . [ 63 ] ولهذا السبب، فإن SO( p , q ) ≅ SO( q , p ) ، وبالمثل Spin( p , q ) ≅ Spin( q , p ) . والخلاصة هي أنه على الرغم من أن جبر كليفورد ليس بالضرورة أن يكون متطابقًا، فإن مجموعة الدوران تُبنى من نواتج زوجية لنفس الانعكاسات، داخل جبر كليفورد الزوجي. [ 64 ] [ 65 ]
تُظهر الأمثلة ذات الأبعاد الأدنى هذا التمييز بالفعل. في اصطلاح الإشارة المستخدم في هذه المقالة،
إذن، الجبر الكامل مختلف، ولكن في كلتا الحالتين يكون الجبر الجزئي الزوجي هو R فقط . ومن ثم
ومن الأمثلة الأكثر إفادة ما يلي:
هنا، تكون الجبريات الكاملة، وبالتالي وحداتها الحقيقية غير القابلة للاختزال، من أنواع مختلفة: في الحالة الأولى، تكون الوحدة غير القابلة للاختزال حقيقية ثنائية الأبعاد، بينما في الثانية تكون رباعية أحادية الأبعاد. لكن زمرة الدوران لا ترى سوى الجبر الجزئي الزوجي. في كلا التوقيعين، يتولد الجبر الجزئي الزوجي بواسطة 1 والمتجه الثنائي e 1 e 2 ، و
لذلك
وفي كلتا الحالتين، تكون مجموعة الدوران هي مجموعة الدائرة
لذا، يمكن لجبر كليفورد الكامل التمييز بين أنواع الوحدات الحقيقية والرباعية حتى عندما لا تستطيع مجموعة الدوران المرتبطة بها ذلك: فبعد الانتقال إلى الجبر الفرعي الزوجي، تخضع كلتا الحالتين لنفس البنية المعقدة. [ 66 ] [ 67 ]
وتستمر هذه الظاهرة نفسها في الأبعاد الأعلى. على سبيل المثال، على الرغم منوإذا كانت هذه المدخلات مختلفة في جدول التصنيف الحقيقي، فإن مجموعات الدوران المرتبطة بها هي الغطاء المزدوج لمجموعة لورنتز؛ على وجه الخصوص
المجالات العامة
ليكن F حقلاً مميزه ليس 2 ، وليكنلتكن دالة تربيعية غير منعدمة على فضاء متجهي F ذي أبعاد منتهية[ 70 ] على مثل هذا المجال، يتم التعبير عن تصنيف جبر كليفورد بشكل طبيعي من حيث المركز وفئة براور بدلاً من جدول المصفوفة الدورية.
لوإذا كان زوجيًا، فإن جبر كليفورد الكاملهي جبر بسيط مركزي على. فئة براور
يُطلق عليه اسم ثابت كليفورد لـمركز جبر كليفورد الزوجيهي الدالة التربيعية-الجبر
- ،
أينهو التمييز الموقع لـ. هكذاإما أن يكون حقل امتداد تربيعي قابل للفصل منأو الجبر المنفصل.
لوإذا كان فرديًا، فإن جبر كليفورد الزوجيمركزي بسيط فوقفي هذه الحالة، يكون ثابت كليفورد ذو الصلة هو
بينما يحتوي جبر كليفورد الكامل على مركزويرضي
وبالتالي، في الأبعاد الفردية، يتم تحديد فئة التشاكل لجبر كليفورد الكامل بواسطة المركز الإيتالي التربيعيبالإضافة إلى فئة براور[ 70 ]
حساب صريح لـيمكن إجراؤها بعد عملية القطرنة
الثابت المرتبط بهاس هو فئة براور ذات الالتواء الثنائي
أينيشير إلى فئة جبر الكواترنيون المتولد بواسطةمع،، ويتم الحصول على ثابت كليفورد من ثابت هاس عن طريق تصحيح شامل يعتمد فقط على:
هناهو المحدد لمصفوفة غرام ، عند النظر إليه فيوبهذا المعنى، فإن فئة براور لجبر كليفورد ذي الصلة هي الثابت القياسي لكليفورد للشكل التربيعي. [ 70 ]
زيادةوهذا يُعيد جدول التصنيف الحقيقي المعتاد المذكور أعلاه. مجموعة براوريحتوي على عنصرين، ممثلين بفئة الانقسام وفئة جبر الكواترنيونللحصول على شكل توقيع قطري، ثابت هاس هو
منذ أكثر منفئة الكواترنيونلا يكون الأمر تافهاً بالضبط عندما يكون كلاهماوتكون سالبة. وبالتالي، تحدد الصيغة أعلاه بشكل مجرد ما إذا كان الجبر المركزي البسيط ذو الصلة منقسمًا أم رباعيًا. في الأبعاد الزوجية، ينتج عن ذلك جبر المصفوفات علىأوفي الأبعاد الفردية، يتم دمج نفس حسابات فئة براور لـمع المركز، وهو إماأو. متىإن جبر كليفورد الكامل هو جبر مصفوفات معقد، لأن
وينطبق نفس المنظور على الحقول المحلية غير الأرخميدية . [ 71 ] إذاإذا كان حقلاً محلياً ذا خاصية لا تساوي 2، فإن الفضاءات التربيعية فوقتُصنَّف المجموعات حتى التساوي القياسي حسب البُعد والمحدد وثابت كليفورد؛ أو بشكل مكافئ، يمكن استخدام البُعد والمحدد وثابت هاس. زمرة براوريحتوي على عنصرين فقط من الرتبة التي تقسم 2، وهما فئة الانقسام وفئة جبر القسمة الرباعي الفريد علىوبناءً على ذلك، فإن جزء فئة براور من تصنيف جبر كليفورد علىالأمر بسيط للغاية. إذاله أبعاد زوجية، ثممتماثل إما لـأو إلى، أينجبر قسمة الكواترنيون على. لوله أبعاد فردية، ثممتماثل إما لـأو إلىثم يتم الحصول على جبر كليفورد الكامل منعن طريق تجاور مركزها الإيتالي التربيعي. عمليًا، يتم تحويلها إلى شكل قطري.، يحسب حاصل ضرب رموز هيلبرتثم يحصلمن نفس الصيغة التي تربط بين ثوابت هاس وكليفورد. [ 71 ]
الخاصية الثانية
افترضت المناقشة السابقة أن الحقل الأساسي له خاصية مختلفة عن 2. في الخاصية 2، يكون الشكل القطبي للشكل التربيعي متناوبًا، لذا يجب أن يكون للفضاء التربيعي غير المنفرد بُعد زوجي. [ 72 ] لا تزال الأشكال ذات الأبعاد الفردية مهمة، ولكن يتم التعامل معها باستخدام نظرية الأشكال التربيعية المنتظمة (أو "نصف المنتظمة") بدلاً من النظرية غير المنفردة. [ 73 ]
لهذا السبب، تُصاغ نظرية الخاصية 2 عادةً ليس فقط بدلالة الأشكال التربيعية، بل بدلالة الأزواج التربيعية على الجبر المركزي البسيط. في هذا السياق، يُعرَّف المميز وجبر كليفورد الزوجي للأزواج التربيعية، ويؤديان دور الثوابت المناظرة في الخاصية المختلفة عن 2. [ 74 ] وبناءً على ذلك، لا يوجد نظير مباشر لجدول تصنيف التوقيع الحقيقي في الخاصية 2 دون إعادة صياغة النظرية أولاً بهذه اللغة.
انظر أيضاً
- جبر كليفورد
- جبر ديراك Cl 1,3 ( C )
- جبر باولي Cl 3,0 ( R )
- جبر الزمكان Cl 1,3 ( R )
- وحدة كليفورد
- تمثيل الدوران
مراجع
- ↑ لام 2005
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ هاميلتون، مارك جيه دي (2017). نظرية القياس الرياضية : مع تطبيقات على النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات . تشام، سويسرا. ص 346-347 . ISBN 9783319684383.
{{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط ) - ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ هاميلتون، مارك جيه دي (2017). نظرية القياس الرياضية : مع تطبيقات على النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات . تشام، سويسرا. ص 346-347 . ISBN 9783319684383.
{{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط ) - ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ هاميلتون، مارك جيه دي (2017). نظرية القياس الرياضية : مع تطبيقات على النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات . تشام، سويسرا. ص 346-347 . ISBN 9783319684383.
{{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط ) - ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 لام 2005 ، الفصل. الخامس، §§2-4
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 بورتيوس 1995
- 1 2 3 لام 2005 ، الفصل الأول، المادة 2
- ↑ بوت 1970
- ^ عطية، بوت وشابيرو 1964
- ^ لام 2005 ، الفصل. الخامس، §§2-4
- ↑ بورتيوس 1995
- ^ لام 2005 ، الفصل. الخامس، §§2-4
- ↑ بورتيوس 1995
- ^ لام 2005 ، الفصل. الخامس، §§2-4
- ↑ بورتيوس 1995
- ^ لام 2005 ، الفصل. الخامس، §§2-4
- ↑ بورتيوس 1995
- ^ لام 2005 ، الفصل. الخامس، §§2-4
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- ↑ لوسون وميشيلسون 2016
- ↑ بورتيوس 1995
- 1 2 3 4 لام 2005 ، ص 108-126
- 1 2 لام 2005 ، ص 150-167
- ↑ كنوس، ماكس-ألبرت ؛ ميركورجيف، ألكسندر ؛ روست، ماركوس ؛ تيغنول، جان-بيير (1998). كتاب الالتفافات . الجمعية الرياضية الأمريكية. ص. xx.
- ↑ كنوس، ماكس-ألبرت. "الأشكال التربيعية، جبر كليفورد، والسبينورات" (PDF) . الصفحات 14-15 .
- ↑ كنوس، ماكس-ألبرت؛ ميركورجيف، ألكسندر؛ روست، ماركوس؛ تيغنول، جان-بيير (1998). كتاب الالتفافات . الجمعية الرياضية الأمريكية. ص. xx.
مصادر
- عطية، مايكل ف.؛ بوت ، راؤول ؛ شابيرو، أرنولد (1964). "وحدات كليفورد" . علم الطوبولوجيا . 3 (ملحق 1): 3-38 . doi : 10.1016/0040-9383(64)90003-5 .
- بوت، راؤول (1970). "نظرية الدورية للمجموعات الكلاسيكية وبعض تطبيقاتها" . التقدم في الرياضيات . 4 (3): 353-411 . doi : 10.1016/0001-8708(70)90030-7 .
- الأماكن القريبة : تراوتمان، أندريه (1988). رقعة الشطرنج السبينورية . سبرينغر فيرلاغ. رقم ISBN 978-3-540-19078-3.
- لام، تي واي (2005). مقدمة في الأشكال التربيعية على الحقول . دراسات عليا في الرياضيات. المجلد 67. الجمعية الرياضية الأمريكية.
- لوسون، إتش. بلين؛ ميكلسون، ماري لويز (2016). هندسة الدوران . سلسلة برينستون الرياضية. المجلد 38. مطبعة جامعة برينستون. ISBN 978-1-4008-8391-2.
- بورتيوس، إيان ر. (1995). جبر كليفورد والمجموعات الكلاسيكية . دراسات كامبريدج في الرياضيات المتقدمة. المجلد 50. مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-55177-9.
- نظرية الحلقات
- جبر كليفورد
- أنظمة التصنيف الرياضي
