2026年11月1日日曜日

2087: \(n \times n\)インバーティブル(可逆)クォータニオン(4元数)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

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\(n \times n\)インバーティブル(可逆)クォータニオン(4元数)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)クォータニオン(4元数)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:
\( M_n (\mathbb{H})^{\times}\): \(= \text{ \(n \times n\)インバーティブル(可逆)クォータニオン(4元数)マトリックス(行列)たちトポロジカルグループ(群) }\)
\( \mathbb{Q}^n\): \(= \text{ 当該クォータニオン(4元数)ユークリディアントポロジカルスペース(空間) }\)
\(*f\): \(: \mathbb{H}^n \times M_n (\mathbb{H})^{\times} \to \mathbb{H}^n, (t, M) \mapsto t M\), \(\in \{\text{ 全てのトポロジカルグループ(群)右アクションたち }\}\)
//

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

\(\forall M_1, M_2 \in M_n (\mathbb{H})^{\times}, \forall t \in \mathbb{H}^n (f (f (t, M_1), M_2) = f (t, M_1 M_2))\): \(f (f (t, M_1), M_2) = (t M_1) M_2 = t (M_1 M_2)\)、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、\(= f (t, M_1 M_2)\)。

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

したがって、\(f\)はあるトポロジカルグループ(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\(f': \mathbb{H}^n \times M_n (\mathbb{H}) \to \mathbb{H}^n, (t, M) \mapsto t M\)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、クォータニオン(4元数)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: \(\mathbb{H}^n \times M_n (\mathbb{H})^{\times}\)は\(\mathbb{H}^n \times M_n (\mathbb{H})\)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、\(M_n (\mathbb{H})^{\times} (0) = {0} \subset \mathbb{H}^n\)、例えば。

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

\(\mathbb{H}^n\)を当該クォータニオン(4元数)ユークリディアンモジュール(加群)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)\(f^`_M: \mathbb{H}^n \to \mathbb{H}^n, t \mapsto t M\)は、\(\mathbb{H}\)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\(r_1, r_2 \in \mathbb{H}\)および各\(t_1, t_2 \in \mathbb{H}^n\)に対して、\(f^`_M (r_1 t_1 + r_2 t_2) = (r_1 t_1 + r_2 t_2) M = r_1 t_1 M + r_2 t_2 M = r_1 f^` (t_1) + r_2 f^` (t_2)\)。

"\(n \times n\)インバーティブル(可逆)クォータニオン(4元数)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、the group left action that corresponds to \(n \times n\)インバーティブル(可逆)クォータニオン(4元数)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\(: M_n (\mathbb{H})^{\times} \times \mathbb{H}^n \to \mathbb{H}^n, (M, t) \mapsto t M^{- 1}\)でもあり得るし、\(: M_n (\mathbb{H})^{\times} \times \mathbb{H}^n \to \mathbb{H}^n, (M, t) \mapsto M t\)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、\((r_1 t_1 + r_2 t_2) M^{- 1} = r_1 (t_1 M^{- 1}) + r_2 (t_2 M^{- 1})\)は成立する一方、"\(M (r_1 t_1 + r_2 t_2) = r_1 (M t_1) + r_2 (M t_2)\)"は成立しない、一般に。


参考資料


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