Lie algebra是什麼意思,Lie algebra的意思翻譯、用法、同義詞、例句
lie algebra英标
美:/'laɪ ˈældʒɪbrə/
常用詞典
[數] 李代數,李氏代數
例句
Lie algebras of derivations of n-differential operator algebra.
元微分算子代數的導子李代數結構。
We study the structure and properties of a necklace Lie algebra.
本文探讨項鍊李代數的結構及性質。
The main work of this paper is to study the RDS-type Lie Algebra.
本論文的主要工作就是對rds型李代數進行研究。
In this paper, we extend the concept of quantum Lie algebra to two-parameter case.
本文把量子李代數的概念推廣到了雙參數的情形。
Using the method of nonlinear Lie algebra, the tensors of ladder operators are obtained.
用非線性李代數方法 ,對關于角動量的階梯算符進行了研究。
專業解析
李代數(Lie algebra)是數學中描述連續對稱性結構的重要工具,尤其與李群的研究密切相關。其核心概念可概括如下:
一、基本定義
李代數是一個定義在域(如實數或複數)上的向量空間 (mathfrak{g}),配備一個稱為李括號(Lie bracket) 的雙線性運算 ([cdot, cdot]: mathfrak{g} times mathfrak{g} to mathfrak{g}),滿足以下公理:
- 反對稱性:([x, y] = -[y, x])
- 雅可比恒等式:
$$
[x, [y, z]] + [y, [z, x]] + [z, [x, y]] = 0
$$
李括號的非交換性(([x, y]
eq 0))反映了運算的“扭曲”,是區别于普通向量空間的關鍵。
二、曆史背景與核心思想
由挪威數學家索菲斯·李(Sophus Lie) 在19世紀提出,旨在通過線性化研究李群(連續對稱性的群,如旋轉群SO(3))。李代數可視為李群在單位元處的切空間,其李括號編碼了群乘法結構的無窮小生成元對易關系。
三、典型例子
- (mathfrak{sl}(n)):迹為零的(ntimes n)矩陣,李括號為矩陣交換子 ([A,B] = AB - BA)。
- 三維空間向量叉積:(mathbb{R}) 中向量叉積 (mathbf{a} times mathbf{b}) 構成李代數。
- 量子力學中的角動量算符對易關系:([J_x, J_y] = ihbar J_z) 等。
四、物理與幾何意義
- 粒子物理:規範場論(如标準模型)中,楊-米爾斯理論的規範場強 (F_{mu
u}) 由李代數值聯絡定義,群結構決定相互作用類型(如SU(3)對應強相互作用)。
- 廣義相對論:時空的微分同胚群對應李代數,描述時空變換的無窮小生成元。
- 控制系統:機器人運動規劃中,李括號刻畫了非完整約束系統的可控性。
五、關鍵性質
- 幂零性與可解性:通過李括號的疊代定義,用于分類李代數結構。
- 半單李代數分類(嘉當-基靈理論):複半單李代數完全由根系分類(如A_n對應(mathfrak{sl}(n+1))),是現代粒子物理群論表示的基礎。
參考文獻
- Humphreys, J. E. Introduction to Lie Algebras and Representation Theory. Springer (1972).
- Fulton, W., & Harris, J. Representation Theory: A First Course. Springer (1991).
- Serre, J. P. Complex Semisimple Lie Algebras. Springer (2001).
網絡擴展資料
Lie algebra(李代數)是數學和理論物理中的一個核心概念,主要用于研究連續對稱性和變換群的結構。以下是詳細解釋:
1.基本定義
Lie algebra 是一個向量空間(通常記作 (mathfrak{g})),配備一個稱為Lie括號(或交換子)的雙線性運算 ([ cdot, cdot ]),滿足以下性質:
- 反對稱性:([X, Y] = -[Y, X]);
- 雙線性:對任意标量 (a, b) 和元素 (X, Y, Z),有 ([aX + bY, Z] = a[X, Z] + b[Y, Z]);
- 雅可比恒等式:([X, [Y, Z]] + [Y, [Z, X]] + [Z, [X, Y]] = 0)。
2.與Lie群的關系
- Lie代數是Lie群的“無窮小版本”。每個Lie群(如旋轉群、平移群)對應一個Lie代數,描述群在單位元附近的局部結構。
- 通過指數映射(Exponential Map),可将Lie代數中的元素映射到Lie群中,例如:三維旋轉群 (SO(3)) 的Lie代數是反對稱矩陣組成的空間 (mathfrak{so}(3))。
3.物理中的應用
- 經典力學:守恒量(如角動量)的對稱性對應Lie代數結構。
- 量子力學:算符的對易關系(如 ([x, p] = ihbar))本質上是Lie代數。
- 規範場論:Yang-Mills理論中的規範群由Lie代數描述。
4.常見例子
- (mathfrak{sl}(2)):迹為零的2×2矩陣,Lie括號為矩陣對易子。
- 海森堡代數:描述量子力學中的位置和動量算符。
- 旋轉代數:(mathfrak{so}(3)) 對應三維旋轉,滿足 ([J_i, Jj] = epsilon{ijk} J_k)。
5.分類與重要性
- 複單Lie代數已被完全分類(如 (A_n, B_n, C_n, D_n) 等),這一成果稱為Cartan-Killing分類。
- 其研究為微分幾何、粒子物理(如标準模型)甚至機器人學(剛體運動)提供了數學基礎。
總結來說,Lie代數是連接連續對稱性與代數結構的橋梁,通過其運算規則揭示群變換的深層性質,并在多個學科中發揮關鍵作用。
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