Кіріспе

1 детерминанты бар бірлік матрицалар тобы. Математикада n дәрежесіндегі арнайы бірлік топ, SU(n) деп белгіленеді, бұл n × n өлшемді бірлік матрицалардың Ли тобы, олардың детерминанты 1-ге тең. Көбінесе бірлік топтың матрицаларында абсолюттік мәні 1-ге тең кешенді детерминанттар болуы мүмкін, ал ерекше жағдайда – нақты 1. Топтық операция – матрица көбейту. Арнайы бірлік топ – U(n) бірлік тобының барлық n×n бірлік матрицалардан тұратын нормальды кіші тобы. U(n) – стандартты ішкі көбейтіндіні сақтайтын топ, және ол жалпы сызықтық топтың кіші тобы болып табылады. SU(n) топтары бөлшектер физикасының Стандартты Моделінде кеңінен қолданылады, әсіресе электрослақ өзара әрекеттесуде SU(2) және кванттық хромодинамикада SU(3). Ең қарапайым жағдай – SU(1), ол тек бір элементі бар тривиальды топ. SU(2) тобы 1-нормалы кватерниондар тобына изоморфты, сондықтан ол 3-сфераға диффеоморфты. Бірлік кватерниондарды 3 өлшемді кеңістіктегі айналымдарды бейнелеу үшін қолдануға болады (белгісіне дейін), сондықтан SU(2) айналым тобы SO(3) үшін сюръективті гомоморфизмге ие, оның ядросы {+I, −I}. Кватерниондар Клиффорд алгебрасы Cl(3) жұп субальгебрасы ретінде қарастырыла алатындықтан, SU(2) спинорлардың симметриялық топтарының бірі – Spin(3) тобымен сәйкес келеді, бұл айналымдардың спинорлық бейнелеуін қамтамасыз етеді.

Қасиеттері

SU(n) арнайы бірлік тобы – қатаң нақты Лай тобы (жалпылама күрделі Лай тобынан өзгеше). Оның нақты көптүрлілік ретіндегі өлшемі n² − 1-ге тең. Топологиялық тұрғыдан алғанда, ол тығыз және жай байланысқан. Алгебралық тұрғыдан қарағанда, ол қарапайым Лай тобы (яғни оның Лай алгебрасы қарапайым; төменде қараңыз). SU(n) ортасы циклдік топқа изоморфты және ζ-ның n-ші бірлік түбірі және I – n × n сәйкестік матрицасы болатын ζI түріндегі диагональдық матрицалардан тұрады. Оның n ≥ 3 үшін сыртқы автоморфизм тобы , ал SU(2) сыртқы автоморфизм тобы – тривиальды топ. 1-детерминантты диагональдық матрицалар жиыны n − 1 дәрежелі максимальды торус болып табылады. SU(n) Вейль тобы – Sn симметриялық тобы, ол детерминанттың 1 болуын қамтамасыз ету үшін таңбалары қажет болатын таңбаланған пермутация матрицалары арқылы бейнеленеді. SU(n) Лай алгебрасы , тұрақты коммутаторды Лай жақшасы ретінде пайдалана отырып, ізсіз n × n анти-Гермиттік кешенді матрицалар жиынтығымен анықталады. Бөлшек физиктері көбінесе басқа, эквивалентті бейнелеуді қолданады: Лай жақшасы −i еселенген коммутатормен берілген ізсіз Гермиттік n × n кешенді матрицалар жиынтығы.

Лей алгебрасы

Lie алгебрасы нөлдік ізге ие n × n қисық гермиттік матрицалардан тұрады. Бұл (нақты) Lie алгебрасының өлшемі n^(2) − 1-ге тең. Осы Lie алгебрасының құрылымы туралы толық ақпаратты төмендегі бөлімде табуға болады.

Ғарыштық айналымдармен байланысы

Әр версор табиғи түрде 3 өлшемдегі кеңістіктік айналыммен байланысты, ал версорлардың көбейтіндісі байланысты айналымдардың қосылуымен байланысты. Бұдан әрі, кез келген айналым осылай дәл екі версордан туындайды. Қысқасы, SU(2) -ден SO(3) -ге 2:1 сәйкестік гомоморфизмі бар; соның салдарынан SO(3) бөлшек топқа изоморфты, SO(3) негізіндегі көпқырлылық 3 сфераның S^(3) антиподальді нүктелерін теңестіру арқылы алынады, ал SU(2) – SO(3) -нің әмбебап жабыны.

СУ ((3)

SU(3) тобы – 1-ге тең анықтамасы бар барлық 3х3 унитарлық матрицалардан тұратын 8 өлшемді жай Ли тобы.

Өкілдік теориясы

SU(3) бейнелеу теориясы жақсы зерттелген. Осы бейнелеулердің сипаттамалары, оның күрделіленген Ли алгебрасының тұрғысынан қарағанда, Ли алгебрасы бейнелеулері туралы мақалаларда немесе SU(3) үшін Клебш-Гордан коэффициенттерінде табылуы мүмкін.

Мысал

Топтың осы түрінің маңызды мысалы – екінші дәрежелі күрделі гиперболалық кеңістікте (проективті түрде) әрекет ететін Пикард модульдік тобы, дәл сол сияқты екінші өлшемді нақты гиперболалық кеңістікте (проективті түрде) әрекет етеді. 2005 жылы Габор Франсикс және Питер Лакс осы топтың HC^(2) кеңістігіндегі әрекеті үшін нақты негізгі доменді есептеді. Тағы бір мысал – , ол -ке изоморфты.