Диссертация (1150730), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Необходимо производить факторизацию по предыдущим уровням, что сложно при большом числе сомножителей. Аналогичнопри росте числа сомножителей усложняется решение задачи другими методами, поскольку разложение тензорных произведений через кристаллическиебазисы требует проверки действия операторов Кашивара на каждом векторе59из тензорного произведения, и, по сути, того же требует модель путей Литтельманна, а формула Кириллова-Решетихина предполагает суммированиепо большому количеству различных разбиений числа.
Получить таким образом явную формулу зависимости кратности от числа сомножителей такжене представляется возможным. В этой связи становится актуальной задачанахождение более простого способа подсчета кратностей.60Глава 3Антиинвариантная функция кратности дляфундаментальных модулей наименьшейразмерности3.1. Общие замечания относительно предлагаемогометода3.1.1. Постановка задачиБудем рассматривать полупростую алгебру Ли g ранга . Для неприводимого модуля алгебры g со старшим весом будем рассматриватьразложение тензорной степени этого модуля на неприводимые( )⊗ =∑︁ (, ) .(3.1)Задача состоит в нахождени кратностей (, ) как функций и .Решение этой задачи будем строить, используя свойства группы Вейля алгебры g[5, 6, 4, 2].
Известно, что формулы, основанные на суммировании погруппе Вейля, были одними из первых, используемых разложении тензорныхпроизведений, и последующие модели стремились отойти от знакопеременных сумм. Несмотря на это, сама формула Вейля представляет собой мощный универсальный инструмент, используя который, можно получить ещенесколько методов, используемых для разложения тензорных произведений.613.1.2. Характер и сингулярный элемент модуляОстановимся подробнее на том, что представляет собой группа Вейляи какие обьекты, характеризующие модуль и тензорное произведение, можно построить с использованием группы Вейля. Напомним крратко основныеопределения, которые будут нам необходимы в дальнейшем[5, 6, 4, 2].
Известно, что полупростой алгебре Ли g ранга можно однозначно сопоставитьприведенную неприводимую корневую систему в вещественном + 1-мерномвекторном пространстве со скалярным произведением ( , ) и стандартнымортонормированным базисом { }. Группа Вейля является подгруппой группы отражений этого пространства, соответствующей этой корневой системе.Отражением, связанным с вектором называется автоморфизм ∈ ,для которого множество () инвариантных относительно векторов образует гиперплоскость в и выполняется равенство: = −.
Действиеоператора отражения на векторе ∈ можно выразить через невырожден(,)ную билинейную форму: = − ⟨, ⟩, где ⟨, ⟩ = 2 (,).Определение 3.1.1. Группой Вейля корневой системы Δ называетсядискретная подгруппа, порожденная операторами отражений , где ∈Δ.Для порождающих операторов { | ∈ Δ} справедливо свойство =−1. Для произвольного элемента = 1 . . . ∈ , () := () =(−1) . Если удалить из пространства гиперплоскости, задаваемые ∈ Δ,то оно распадется на конечное число открытых множеств, называемых камерами Вейля.
Среди них можно выделить одну, называемую главной камеройВейля 0 , которая представляет множество элементов вида: 0 = { ∈ | (, ) > 0, = 1 . . . , ∈ }(3.2)62Если рассмотреть замыкание главной камеры Вейля 0 , т.е допустить ⟨, ⟩ =0 то можно показать, что 0 является фундаментальной областью для действия . Т.е для каждого вектора ∈ существует только один вектор ∈ 0 такой, что = (), ∈ .Определение 3.1.2. Формальным характером модуля со старшим весом называется элемент алгебры формальных экспонент:∑︁ℎ =( )(3.3)Определение 3.1.3.
Сингулярными весами модуля со старшим весом∑︀ называются веса: = ( + ) − , ∈ , = 21 ∈Δ+ .Определение 3.1.4. Сингулярным элементом Ψ модуля называетсяэлемент алгебры формальных экспонент:∑︁Ψ = () ∘(+)−(3.4)∈Определение 3.1.5. Несдвидутым сингулярным элементом Φ модуля будем называть элемент алгебры формальных экспонент:∑︁Φ = () ∘(+)(3.5)∈По теореме Вейля-Каца характер модуля старшего веса выражается через сингулярный элемент:ℎ( ) =∑︀ () ∘(+)−Ψ=Π∈Δ+ (1 − − )Ψ0∈(3.6)3.1.3. Формулировка задачи в терминах сингулярных элементовИскомая функция (, ) задачи (3.1) задана на решетке доминантныхвесов + и ее областью определения является (0) . Можно переформулировать задачу таким образом, чтобы новая искомая функция (, ) была63задана на всем весовом пространстве, и при этом обладала определеннымисвойствами симметрии относительно преобразований группы Вейля.
Мы построим это продолжение так, чтобы новая функция кратности (, ) совпадала с кратностью сингулярного элемента, и воспользуемся свойствами ееантисимметрии для получения явного вида (, ).Построим продолжение функции (, ) на другие камеры как Вейль-антиинвариантную функцию(3.7) (( + ) − , )|∈ = () (, ).Легко заметить, что функция (( + ) − , ) = (, ) описывает кратности весов сингулярного элемента модуля . Действительно, в терминахформальных характеров исходная задача (3.1) переписывается следующимобразом:ℎ(( )⊗ ) =∑︁(3.8) (, ) ℎВоспользовавшись формулой Вейля, получим выражение:∑︁∑︁∑︁∑︁ (, ) () ∘(+)− = (, ) , (, ) Ψ() =Ψ(( )⊗ ) =∈∈(3.9)Формула (3.9) представляет собой то же соотношение что и (3.1) в терминахсингулярных элементов.
Областью определения функции (, ) являетсявся весовая решетка . Теперь мы можем использовать свойства антисимметрии функции (, ) относительно преобразований Вейля для нахожденияее явного вида. Искомую функцию кратности (, ), являющуюся решением (3.1) можно получить сужением (, ) | (0) .В дальнейшем, задача будет состоять в нахождении функции (, ),которую мы будем обозначать ⊗ (, ) и будем называть ее просто функцией кратности.643.2. Построение функции кратности для степенейфундаментальных модулей наименьшейразмерностиВ этой главе мы сформулируем алгоритм [87, 88, 89], который позволяет получить явный вид зависимости (, ) от для степеней фундаментальных модулей алгебр серий , наименьшей размерности, что позволит изучать асимптотику функции кратности в термодинамическом пределе → ∞.
Полученное выражение дает число бетевских векторов для спиновыхцепочек, в каждом из узлов которых действует соответствующее фундаментальное представление. Ту же задачу для конечного можно решить припомощи фермионной формулы Кириллова-Решетихина, хотя процесс будетнесравненно более трудоемким. Применение формулы Кириллова-Решетихина при → ∞ не представляется возможным из-за быстрого роста количества разбиений, по которым необходимо производить суммирование, в товремя как для выражения, полученного при помощи алгоритма, сосчитатьуказанную асимптотику сравнительно несложно.Наиболее кратко основное утверждение алгоритма можно сформулироватьследующим образом:Решениe задачи (3.9) для фундаментальных модулей наименьшей размерности алгебр серии , однозначно определяется свойствами антисимметрии сингулярного элемента относительно преобразований группыВейля, ограничениями области его существования и граничными условиями.Ниже мы сформулируем алгоритм построения вейль-антиинвариантной̃︁⊗ (, ), и докажем, что ̃︁⊗ (, ) = ⊗ (, ), где ⊗ (, )функции - решение задачи (3.9) при = (здесь - фундаментальный вес, являю65щийся старшим весом модуля ).Алгоритм̃︁⊗ (, ), удовлетворяюПостроим антиинвариантную функцию кратности щую следующим условиям:1.
Равенство нулю функции кратностей вне орбиты старшего веса = .Будем считать, что все нули простые (это предположение объясним поз̃︁⊗ (, ) обращалась в нуль внеже) и требовать прежде всего, чтобы орбиты старшего веса в узлах решетки доминантных весов. Правильноеповедение в иных камерах Вейля будет обеспечено ниже наложениемусловия Вейль-антиинвариантности. Искомое решение удобно писать вкоординатах, согласованных с действием группы Вейля на сингулярномэлементе модуля, где центр антисимметрии сдвинут относительно нулярешетки на вектор −.2. Равенство нулю на границах камер Вейля (сдвинутых на −)– тривиальное свойство сингулярного элемента для модулей старшего веса конечномерной алгебры g.
Как и в предыдущем пункте, здесьтакже достаточно потребовать зануления на границах главной камерыВейля. Для этого используем простейшую функцию, которая обладаеттребуемым поведением – произведение координатных функций веса (вбазисе фундаментальных весов, сдвинутых на −).3. Антиинвариантность по отношению к преобразованиям Вейля:̃︁⊗ (, ) = () ̃︁⊗ (, ); ∈ .∘Поскольку при построении -антиинварианта нули искомой функциинеобходимо сохранить, решение представляется в виде произведенияэлементов -орбиты выражения, полученного на предыдущих этапах.̃︁⊗ ( + , ) = 14. Граничные условия 66Последнее условие отражает тот факт, что старший вес сингулярногоэлемента имеет кратность 1.3.2.1.
Построение антиинвариантной функции кратности дляg = при помощи алгоритмаДля алгебры g = введем необходимые обозначения:Δ = { − | ̸= }. = {1 = 1 − 2 , . . . = − +1 }{ }- стандартный евклидов базис в пространстве = R+1 . = 1 - 1-й фундаментальный модуль, 1 = + 1,1 = 1 - 1-й фундаментальный весПостроение антиинвариантной функции кратности для g = 2̃︁⊗ (, ) доДля 2 для расширенной области определения функции 2статочно использовать 3 камеры Вейля.