2026年11月1日日曜日

2086: \(n \times n\)インバーティブル(可逆)コンプレックス(複素)マトリックス(行列)たちトポロジカルグループ(群)右アクション

<このシリーズの前の記事 | このシリーズの目次 | このシリーズの次の記事>

\(n \times n\)インバーティブル(可逆)コンプレックス(複素)マトリックス(行列)たちトポロジカルグループ(群)右アクションの定義

話題


About: グループ(群)
About: トポロジカルスペース(空間)

この記事の目次


開始コンテキスト



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、\(n \times n\)インバーティブル(可逆)コンプレックス(複素)マトリックス(行列)たちトポロジカルグループ(群)右アクションの定義を得る。

オリエンテーション


本サイトにてこれまで議論された定義たちの一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。


本体


1: 構造化された記述


ここに'構造化された記述'のルールたちがある。

エンティティ(実体)たち:
\( M_n (\mathbb{C})^{\times}\): \(= \text{ 全ての \(n \times n\) インバーティブル(可逆)コンプレックス(複素)マトリックス(行列)たちトポロジカルグループ(群) }\)
\( \mathbb{C}^n\): \(= \text{ 当該コンプレックス(複素)ユークリディアントポロジカルスペース(空間) }\)で、行たちのセット(集合)とみなしたもの
\(*f\): \(: \mathbb{C}^n \times M_n (\mathbb{C})^{\times} \to \mathbb{C}^n, (t, M) \mapsto t M\), \(\in \{\text{ 全てのトポロジカルグループ(群)右アクションたち }\}\)
//

コンディションたち:
//


2: 注


\(f\)は本当にあるトポロジカルグループ(群)右アクションであることを見よう。

注意として、\(\mathbb{C}^n\)は、\(M_{1 \times n} (\mathbb{C})\)であるとみなされている。

\(\forall M_1, M_2 \in M_n (\mathbb{C})^{\times}, \forall t \in \mathbb{C}^n (f (f (t, M_1), M_2) = f (t, M_1 M_2))\): \(f (f (t, M_1), M_2) = (t M_1) M_2 = t (M_1 M_2)\)、任意のリング(環)に対して、当該リング(環)上方の任意のマトリックス(行列)たちのマルチプリケーション(乗法)たちはアソシアティブ(結合的)であるという命題によって、\(= f (t, M_1 M_2)\)。

\(\forall t \in \mathbb{C}^n (f (t, 1) = t)\): \(1 = I\)、そして、\(f (t, 1) = t I = t\)。

したがって、\(f\)はあるグループ(群)右アクションである。

\(f\)はコンティニュアス(連続)である、なぜなら、\(f\)は\(f': \mathbb{C}^n \times M_n (\mathbb{C}) \to \mathbb{C}^n, (t, M) \mapsto t M\)のリストリクション(制限)である、それは、コンティニュアス(連続)である、コンプレックス(複素)マトリックス(行列)たちトポロジカルスペース(空間)たちの任意のマルチプリケーション(乗法)可能ファイナイト(有限)-プロダクト上のマルチプリケーション(乗法)はコンティニュアス(連続)であるという命題によって、そして、任意のコンティヌアス(連続)マップ(写像)の、ドメイン(定義域)およびコドメイン(余域)についてのリストリクション(制限)はコンティヌアス(連続)であるという命題が適用される: \(\mathbb{C}^n \times M_n (\mathbb{C})^{\times}\)は\(\mathbb{C}^n \times M_n (\mathbb{C})\)のトポロジカルサブスペース(部分空間)である、アンカウンタブル(不可算)かもしれない数の任意のインデックス付きトポロジカルスペース(空間)たちまたは有限数の任意のトポロジカルスペース(空間)たち、およびそれらのサブスペース(部分空間)たちに対して、当該サブスペース(部分空間)たちのプロダクトはベーススペース(空間)たちのプロダクトのサブスペース(部分空間)であるという命題によって。

したがって、\(f\)はあるトポロジカルグループ(群)右アクションである。

\(f\)はトランジティブ(推移的)ではない、なぜなら、\(M_n (\mathbb{C})^{\times} (0) = {0} \subset \mathbb{C}^n\)、例えば。

\(f\)はフリーではない、なぜなら、\(M_n (\mathbb{C})^{\times}_0 = M_n (\mathbb{C})^{\times} \subset \{1\}\)、例えば。

\(\mathbb{C}^n\)を当該コンプレックス(複素)ユークリディアンベクトルたちスペース(空間)とみなして、\(f\)から当該グループ(群)要素を固定してインデュースト(誘導された)マップ(写像)\(f^`_M: \mathbb{C}^n \to \mathbb{C}^n, t \mapsto t M\)は、\(\mathbb{C}\)リニア(線形)である('グループ(群)アクション'はそのようなリニア(線形)性を要求しない、しかし、本ケースは、このリニア(線形)性を持つ)、なぜなら、各\(r_1, r_2 \in \mathbb{C}\)および各\(t_1, t_2 \in \mathbb{C}^n\)に対して、\(f^`_M (r_1 t_1 + r_2 t_2) = (r_1 t_1 + r_2 t_2) M = r_1 t_1 M + r_2 t_2 M = r_1 f^` (t_1) + r_2 f^` (t_2)\)。

私たちは、明示的には、"\(n \times n\)インバーティブル(可逆)コンプレックス(複素)マトリックス(行列)たちトポロジカルグループ(群)左アクション"を定義しない(少なくとも、今は)、なぜなら、それは、\(n \times n\)インバーティブル(可逆)コンプレックス(複素)マトリックス(行列)たちトポロジカルグループ(群)右アクションに対応するグループ(群)左アクション\(: M_n (\mathbb{C})^{\times} \times \mathbb{C}^n \to \mathbb{C}^n, (M, t) \mapsto t M^{- 1}\)でもあり得るし、\(: M_n (\mathbb{C})^{\times} \times \mathbb{C}^n \to \mathbb{C}^n, (M, t) \mapsto M t\)でもあり得る、それらは異なるものたちである、しかし、前者が、構造的により良く思われる、なぜなら、\((r_1 t_1 + r_2 t_2) M^{- 1} = r_1 (t_1 M^{- 1}) + r_2 (t_2 M^{- 1})\)は\(\mathbb{C}\)のコミュータティブ(可換)性を要求しない一方、\(M (r_1 t_1 + r_2 t_2) = r_1 (M t_1) + r_2 (M t_2)\)は\(\mathbb{C}\)のコミュータティブ(可換)性を要求する。


参考資料


<このシリーズの前の記事 | このシリーズの目次 | このシリーズの次の記事>