www.wikidata.id-id.nina.az
Braket Lie beralih ke halaman ini Untuk operasi pada bidang vektor lihat Braket Lie bidang vektor Dalam matematika aljabar Lie pengucapan l iː Lee adalah ruang vektor g displaystyle mathfrak g bersama dengan operasi yang disebut braket Lie peta bilinear bergantian g g g x y x y displaystyle mathfrak g times mathfrak g rightarrow mathfrak g x y mapsto x y adalah bagian dari identitas Jacobi a Ruang vektor g displaystyle mathfrak g dengan operasi ini adalah aljabar non asosiatif yang berarti bahwa kurung Lie belum tentu asosiatif Aljabar Lie berkaitan erat dengan grup Lie yaitu grup dengan lipatan halus setiap grup Lie memunculkan aljabar Lie yang merupakan ruang singgung identitasnya Sebaliknya untuk aljabar Lie berdimensi hingga di atas bilangan riil atau kompleks ada yang sebagai penghubung dengan grup Lie hingga penutupan teorema ketiga Lie Korespondensi ini memungkinkan untuk mempelajari struktur dan klasifikasi grup Lie dalam kaitannya dengan aljabar Lie Dalam fisika grup Lie sebagai grup simetri dari sistem fisik dan aljabar Lie vektor tangen dekat identitas sebagai gerakan simetri yang sangat kecil Jadi aljabar Lie dan representasi mereka digunakan secara luas dalam fisika terutama dalam mekanika kuantum dan fisika partikel Contoh dasar adalah ruang vektor tiga dimensi g R 3 displaystyle mathfrak g mathbb R 3 dengan operasi braket yang ditentukan oleh produk silang x y x y displaystyle x y x times y Simetris miring dari x y y x displaystyle x times y y times x dan asosiatif maka identitas Jacobi x y z x y z y x z displaystyle x times y times z x times y times z y times x times z Ini adalah aljabar Lie dari grup Lie rotasi ruang dan setiap vektor v R 3 displaystyle v in mathbb R 3 dapat digambarkan sebagai rotasi yang sangat kecil di sekitar sumbu v dengan kecepatan yang sama dengan besaran v Braket Lie adalah ukuran non komutatif antara dua rotasi karena rotasi berjalan dengan sendirinya maka memiliki sifat x x x x 0 displaystyle x x x times x 0 Daftar isi 1 Sejarah 2 Definisi 2 1 Definisi aljabar Lie 2 2 Generator dan dimensi 2 3 Subaljabar ideal dan homomorfisme 2 3 1 Contoh 2 4 Jumlah langsung dan produk setengah langsung 2 5 Turunan 2 5 1 Contoh 2 6 Jumlah langsung dan produk setengah langsung 2 7 Turunan 2 7 1 Contoh 2 8 Membagi aljabar Lie 2 9 Basis ruang vektor 2 10 Definisi menggunakan notasi teori kategori 3 Contoh 3 1 Ruang vektor 3 2 Aljabar asosiatif dengan tanda kurung komutator 3 3 Matriks khusus 3 4 Aljabar matriks Lie 3 5 Dua dimensi 3 6 Tiga dimensi 3 7 Dimensi tak hingga 4 Wakilan 4 1 Definisi 4 2 Wakilan adjoin 4 3 Tujuan teori wakilan 4 4 Teori wakilan dalam Fisika 5 Relasi grup Lie 6 Bentuk dan kerumitan riil 7 Lie aljabar dengan struktur tambahan 8 Gelanggang Lie 9 Lihat pula 10 Keterangan 11 Referensi 12 Sumber 13 Pranala luarSejarah SuntingAljabar Lie diperkenalkan untuk mempelajari konsep transformasi infinitesimal oleh Marius Sophus Lie pada tahun 1870 an 1 dan ditemukan secara independen oleh Wilhelm Killing 2 di tahun 1880 an Nama aljabar Lie diberikan oleh Hermann Weyl pada tahun 1930 an dalam teks yang lebih lama istilah grup infinitesimal digunakan Definisi SuntingDefinisi aljabar Lie Sunting Aljabar Lie adalah ruang vektor g displaystyle mathfrak g nbsp di beberapa bidang F dengan operasi biner g g g displaystyle cdot cdot mathfrak g times mathfrak g to mathfrak g nbsp disebut braket Lie memenuhi aksioma berikut b Bilinearitas a x b y z a x z b y z displaystyle ax by z a x z b y z nbsp z a x b y a z x b z y displaystyle z ax by a z x b z y nbsp dd untuk skalar a b dalam F dan elemen x y z dalam g displaystyle mathfrak g nbsp Alternatif x x 0 displaystyle x x 0 nbsp dd untuk x dalam g displaystyle mathfrak g nbsp Identitas Jacobi x y z z x y y z x 0 displaystyle x y z z x y y z x 0 nbsp dd untuk x y z dalam g displaystyle mathfrak g nbsp Menggunakan bilinearitas untuk memperluas kurung Lie x y x y displaystyle x y x y nbsp dan menggunakan alternativitas menunjukkan x y y x 0 displaystyle x y y x 0 nbsp untuk elemen x y dalam g displaystyle mathfrak g nbsp yang menunjukkan bilinearitas dan alternativitas sebagai Antikomutatif x y y x displaystyle x y y x nbsp dd untuk semua elemen x y dalam g displaystyle mathfrak g nbsp Jika karakteristik bidang bukan 2 maka antikomutatifitas sebagai alternatif 3 Untuk menunjukkan aljabar Lie dengan huruf fraktur huruf kecil seperti g h b n displaystyle mathfrak g h b n nbsp Jika aljabar Lie dikaitkan dengan grup Lie maka aljabar tersebut dilambangkan dengan versi fraktur grup misalnya aljabar Lie SU n adalah s u n displaystyle mathfrak su n nbsp Generator dan dimensi Sunting Elemen aljabar Lie g displaystyle mathfrak g nbsp dikatakan generator jika subaljabar terkecil yang menggunakan elemen ini adalah g displaystyle mathfrak g nbsp Dimensi dari aljabar Lie adalah dimensinya sebagai ruang vektor di atas F Kardinalitas himpunan pembangkit minimal dari aljabar Lie tetap kurang dari atau sama dengan dimensinya Lihat klasifikasi aljabar Lie berdimensi rendah untuk contoh kecil lainnya Subaljabar ideal dan homomorfisme Sunting Braket Lie tidak harus menggunakan asosiatif artinya x y z displaystyle x y z nbsp tidak harus menggunakan x y z displaystyle x y z nbsp Namun aljabar fleksibel Meskipun demikian istilah gelanggang asosiatif dan aljabar biasanya diterapkan pada aljabar Lie Subaljabar Lie adalah subruang h g displaystyle mathfrak h subseteq mathfrak g nbsp sebagai penutupan di bawah braket Lie Ideal i g displaystyle mathfrak i subseteq mathfrak g nbsp adalah subaljabar yang menggunakan kondisi yang lebih sederhana 4 g i i displaystyle mathfrak g mathfrak i subseteq mathfrak i nbsp Aljabar Lie homomorfisme adalah peta linear kompatibel dengan tanda kurung Lie ϕ g g ϕ x y ϕ x ϕ y for all x y g displaystyle phi mathfrak g to mathfrak g quad phi x y phi x phi y text for all x y in mathfrak g nbsp Gelanggang asosiatif sebagai ideal adalah kernel homomorfisme menggunakan aljabar Lie g displaystyle mathfrak g nbsp dan ideal i displaystyle mathfrak i nbsp untuk menghasilkan aljabar fungtor atau aljabar hasil bagi g i displaystyle mathfrak g mathfrak i nbsp dan teorema isomorfisme pertama berlaku untuk Lie aljabar Karena barket Lie adalah sejenis komutator lebih kecil kecil dari grup Lie maka dua elemen x y g displaystyle x y in mathfrak g nbsp diubah jika braket x y 0 displaystyle x y 0 nbsp Subaljabar pemusat dari himpunan bagian S g displaystyle S subset mathfrak g nbsp adalah himpunan elemen dengan S yaitu z g S x g x s 0 untuk s S displaystyle mathfrak z mathfrak g S x in mathfrak g mid x s 0 text untuk s in S nbsp Pemusat dari g displaystyle mathfrak g nbsp adalah pusat z g displaystyle mathfrak z mathfrak g nbsp Demikian pula untuk subruang S subaljabar penormal dari S adalah n g S x g x s S untuk s S displaystyle mathfrak n mathfrak g S x in mathfrak g mid x s in S text untuk s in S nbsp 5 Dengan halnya jika S adalah subaljabar Lie n g S displaystyle mathfrak n mathfrak g S nbsp adalah subaljabar terbesar sehingga S displaystyle S nbsp adalah ideal dari n g S displaystyle mathfrak n mathfrak g S nbsp Contoh SuntingUntuk d 2 g l 2 displaystyle mathfrak d 2 subset mathfrak gl 2 nbsp komutator dari dua elemen a b c d x 0 0 y a x b y c x d y a x b x c y d y 0 b y x c x y 0 displaystyle begin aligned left begin bmatrix a amp b c amp d end bmatrix begin bmatrix x amp 0 0 amp y end bmatrix right amp begin bmatrix ax amp by cx amp dy end bmatrix begin bmatrix ax amp bx cy amp dy end bmatrix amp begin bmatrix 0 amp b y x c x y amp 0 end bmatrix end aligned nbsp maka d 2 displaystyle mathfrak d 2 nbsp adalah subaljabar kecuali ideal Maka karena setiap ruang sub vektor satu dimensi dari aljabar Lie menghasilkan struktur aljabar Lie abelian induksi yang umumnya tidak ideal Untuk aljabar Lie sederhana semua aljabar Lie abelian tidak menjadi ideal Jumlah langsung dan produk setengah langsung Sunting Untuk dua Aljabar Lie g displaystyle mathfrak g nbsp dan g displaystyle mathfrak g nbsp jumlah langsung Aljabar Lie adalah ruang vektor g g displaystyle mathfrak g oplus mathfrak g nbsp terdiri dari x x x g x g displaystyle mathfrak x x x in mathfrak g x in mathfrak g nbsp dengan operasi tersebut x x y y x y x y displaystyle x x y y x y x y nbsp sehingga salinan g g displaystyle mathfrak g mathfrak g nbsp x 0 0 x 0 displaystyle x 0 0 x 0 nbsp Maka g displaystyle mathfrak g nbsp menjadi aljabar Lie dan i displaystyle mathfrak i nbsp ideal dari g displaystyle mathfrak g nbsp Jika peta kanonik g g i displaystyle mathfrak g to mathfrak g mathfrak i nbsp yaitu menerima bagian maka g displaystyle mathfrak g nbsp dikatakan sebagai produk setengah langsung dari i displaystyle mathfrak i nbsp dan g i displaystyle mathfrak g mathfrak i nbsp g g i i displaystyle mathfrak g mathfrak g mathfrak i ltimes mathfrak i nbsp Lihat pula jumlah setengah langsung dari aljabar Lie Teorema Levi mengatakan bahwa aljabar Lie berdimensi hingga adalah perkalian setengah langsung dari akar dan subaljabar komplementernya Levi subaljabar Turunan Sunting Turunan pada aljabar Lie g displaystyle mathfrak g nbsp atau pada aljabar non asosiatif adalah peta linear d g g displaystyle delta colon mathfrak g rightarrow mathfrak g nbsp yang mematuhi hukum Leibniz yaitu d x y d x y x d y displaystyle delta x y delta x y x delta y nbsp untuk x y g displaystyle x y in mathfrak g nbsp Turunan batin yang terkait dengan x g displaystyle x in mathfrak g nbsp adalah pemetaan adjoin a d x displaystyle mathrm ad x nbsp didefinisikan oleh a d x y x y displaystyle mathrm ad x y x y nbsp Ini adalah derivasi sebagai konsekuensi dari identitas Jacobi Turunan luar adalah derivasi yang tidak berasal dari representasi adjoin aljabar Lie Jika g displaystyle mathfrak g nbsp adalah setengah sederhana setiap turunan adalah dalam Turunan membentuk ruang vektor D e r g displaystyle mathrm Der mathfrak g nbsp yang merupakan subaljabar Lie dari g l g displaystyle mathfrak gl mathfrak g nbsp braketnya adalah komutator Turunan dalam membentuk subaljabar Lie dari D e r g displaystyle mathrm Der mathfrak g nbsp Contoh SuntingMisalnya aljabar Lie ideal i g displaystyle mathfrak i subset mathfrak g nbsp representasi adjoin a d g displaystyle mathfrak ad mathfrak g nbsp dari g displaystyle mathfrak g nbsp bertindak sebagai turunan luar pada i displaystyle mathfrak i nbsp karena x i i displaystyle x i subset mathfrak i nbsp untuk x g displaystyle x in mathfrak g nbsp dan i i displaystyle i in mathfrak i nbsp Untuk aljabar Lie b n displaystyle mathfrak b n nbsp dari matriks segitiga atas dalam g l n displaystyle mathfrak gl n nbsp dari ideal n n displaystyle mathfrak n n nbsp dari matriks segitiga atas di mana satu satunya elemen bukan nol berada di atas diagonal matriks Misalnya komutator elemen dalam b 3 displaystyle mathfrak b 3 nbsp dan n 3 displaystyle mathfrak n 3 nbsp gives a b c 0 d e 0 0 f 0 x y 0 0 z 0 0 0 0 a x a y b z 0 0 d z 0 0 0 0 d x e x y f 0 0 f z 0 0 0 0 a d x a f y e x b z 0 0 d f z 0 0 0 displaystyle begin aligned left begin bmatrix a amp b amp c 0 amp d amp e 0 amp 0 amp f end bmatrix begin bmatrix 0 amp x amp y 0 amp 0 amp z 0 amp 0 amp 0 end bmatrix right amp begin bmatrix 0 amp ax amp ay bz 0 amp 0 amp dz 0 amp 0 amp 0 end bmatrix begin bmatrix 0 amp dx amp ex yf 0 amp 0 amp fz 0 amp 0 amp 0 end bmatrix amp begin bmatrix 0 amp a d x amp a f y ex bz 0 amp 0 amp d f z 0 amp 0 amp 0 end bmatrix end aligned nbsp menunjukkan turunan luar dari b 3 displaystyle mathfrak b 3 nbsp dalam Der n 3 displaystyle text Der mathfrak n 3 nbsp Jumlah langsung dan produk setengah langsung Sunting Untuk dua aljabar Lie g displaystyle mathfrak g nbsp dan g displaystyle mathfrak g nbsp jumlah langsung Aljabar Lie adalah ruang vektor g g displaystyle mathfrak g oplus mathfrak g nbsp terdiri dari semua x x x g x g displaystyle mathfrak x x x in mathfrak g x in mathfrak g nbsp dengan operasi tersebut x x y y x y x y displaystyle x x y y x y x y nbsp maka salinan g g displaystyle mathfrak g mathfrak g nbsp komutatif satu sama lain x 0 0 x 0 displaystyle x 0 0 x 0 nbsp Maka g displaystyle mathfrak g nbsp sebagai aljabar Lie dan i displaystyle mathfrak i nbsp ideal g displaystyle mathfrak g nbsp Jika peta kanonik g g i displaystyle mathfrak g to mathfrak g mathfrak i nbsp membagi yaitu menerima bagian lalu g displaystyle mathfrak g nbsp dikatakan sebagai produk setengah langsung dari i displaystyle mathfrak i nbsp dan g i displaystyle mathfrak g mathfrak i nbsp g g i i displaystyle mathfrak g mathfrak g mathfrak i ltimes mathfrak i nbsp Lihat pula jumlah setengah langsung dari aljabar Lie Teorema Levi digunakan aljabar Lie berdimensi hingga adalah hasil kali setengah langsung dari akar dan subaljabar komplementernya subaljabar Levi Turunan Sunting Turunan pada aljabar Lie g displaystyle mathfrak g nbsp atau pada aljabar non asosiatif adalah peta linear d g g displaystyle delta colon mathfrak g rightarrow mathfrak g nbsp yang mematuhi hukum Leibniz yaitu d x y d x y x d y displaystyle delta x y delta x y x delta y nbsp untuk semua x y g displaystyle x y in mathfrak g nbsp Turunan batin yang terkait dengan x g displaystyle x in mathfrak g nbsp adalah pemetaan adjoin a d x displaystyle mathrm ad x nbsp didefinisikan oleh a d x y x y displaystyle mathrm ad x y x y nbsp Jika g displaystyle mathfrak g nbsp adalah setengah sederhana setiap turunan adalah dalam Turunan membentuk ruang vektor T u r g displaystyle mathrm Tur mathfrak g nbsp yang merupakan subaljabar Lie dari g l g displaystyle mathfrak gl mathfrak g nbsp braketnya adalah komutator Turunan dalam membentuk subaljabar Lie dari T u r g displaystyle mathrm Tur mathfrak g nbsp Contoh SuntingMisalnya aljabar Lie ideal i g displaystyle mathfrak i subset mathfrak g nbsp representasi adjoin a d g displaystyle mathfrak ad mathfrak g nbsp dari g displaystyle mathfrak g nbsp bertindak sebagai turunan luar pada i displaystyle mathfrak i nbsp since x i i displaystyle x i subset mathfrak i nbsp untuk semua x g displaystyle x in mathfrak g nbsp dan i i displaystyle i in mathfrak i nbsp Untuk aljabar Lie b n displaystyle mathfrak b n nbsp dari matriks segitiga atas dalam g l n displaystyle mathfrak gl n nbsp menggunakan ideal n n displaystyle mathfrak n n nbsp dari matriks segitiga atas dimana satu satunya elemen bukan nol berada di atas diagonal matriks Misalnya komutator elemen dalam b 3 displaystyle mathfrak b 3 nbsp dan n 3 displaystyle mathfrak n 3 nbsp diberikan oleh a b c 0 d e 0 0 f 0 x y 0 0 z 0 0 0 0 a x a y b z 0 0 d z 0 0 0 0 d x e x y f 0 0 f z 0 0 0 0 a d x a f y e x b z 0 0 d f z 0 0 0 displaystyle begin aligned left begin bmatrix a amp b amp c 0 amp d amp e 0 amp 0 amp f end bmatrix begin bmatrix 0 amp x amp y 0 amp 0 amp z 0 amp 0 amp 0 end bmatrix right amp begin bmatrix 0 amp ax amp ay bz 0 amp 0 amp dz 0 amp 0 amp 0 end bmatrix begin bmatrix 0 amp dx amp ex yf 0 amp 0 amp fz 0 amp 0 amp 0 end bmatrix amp begin bmatrix 0 amp a d x amp a f y ex bz 0 amp 0 amp d f z 0 amp 0 amp 0 end bmatrix end aligned nbsp menunjukkan turunan luar dari b 3 displaystyle mathfrak b 3 nbsp dalam Tur n 3 displaystyle text Tur mathfrak n 3 nbsp Membagi aljabar Lie Sunting Misalkan V adalah ruang vektor berdimensi hingga di atas bidang F g l V displaystyle mathfrak gl V nbsp aljabar Lie transformasi linear dan g g l V displaystyle mathfrak g subseteq mathfrak gl V nbsp sebuah subaljabar Lie Maka g displaystyle mathfrak g nbsp sebagai membagi jika akar dari polinomial karakteristik dari semua transformasi linear dalam g displaystyle mathfrak g nbsp berada di bidang dasar F 6 Lebih umum aljabar Lie berdimensi hingga g displaystyle mathfrak g nbsp dikatakan terpecah jika memiliki subaljabar Cartan yang gambarnya di bawah representasi adjoin ad g g l g displaystyle operatorname ad mathfrak g to mathfrak gl mathfrak g nbsp adalah aljabar Lie terpisah Bentuk riil terpisah dari aljabar Lie setengah sederhana kompleks lihat Bentuk riil dan pengkompleksan adalah contoh membagi aljabar Lie riil Lihat pula membagi aljabar Lie untuk informasi lebih lanjut Basis ruang vektor Sunting Untuk kalkulasi praktis sering kali lebih mudah untuk memilih basis ruang vektor eksplisit untuk aljabar Konstruksi umum untuk basis ini digambarkan dalam artikel konstanta struktur Definisi menggunakan notasi teori kategori Sunting Meskipun definisi di atas cukup untuk pemahaman konvensional tentang Lie aljabar setelah dipahami wawasan tambahan dapat diperoleh dengan menggunakan notasi umum untuk teori kategori yaitu dengan mendefinisikan aljabar Lie dalam istilah peta linear yaitu morfisme dari kategori ruang vektor tanpa mempertimbangkan elemen individu Dalam bagian ini bidang dimana aljabar didefinisikan karakteristik berbeda dari dua Untuk definisi kategori teoretis dari aljabar Lie diperlukan dua kepangan isomorfisme Jika A adalah ruang vektor pertukaran isomorfisme t A A A A displaystyle tau A otimes A to A otimes A nbsp didefinisikan oleh t x y y x displaystyle tau x otimes y y otimes x nbsp Kepangan siklik permutasi s A A A A A A displaystyle sigma A otimes A otimes A to A otimes A otimes A nbsp didefinisikan sebagai s i d t t i d displaystyle sigma mathrm id otimes tau circ tau otimes mathrm id nbsp dimana i d displaystyle mathrm id nbsp adalah morfisme identitas Sama halnya s displaystyle sigma nbsp didefinisikan oleh s x y z y z x displaystyle sigma x otimes y otimes z y otimes z otimes x nbsp Dengan notasi ini aljabar Lie dapat didefinisikan sebagai objek A displaystyle A nbsp dalam kategori ruang vektor dengan morfisme A A A displaystyle cdot cdot A otimes A rightarrow A nbsp yang memenuhi dua persamaan morfisme i d t 0 displaystyle cdot cdot circ mathrm id tau 0 nbsp dan i d i d s s 2 0 displaystyle cdot cdot circ cdot cdot otimes mathrm id circ mathrm id sigma sigma 2 0 nbsp Contoh SuntingRuang vektor Sunting Setiap ruang vektor V displaystyle V nbsp sebagai tanda kurung siku nol yang identik menjadi aljabar Lie Aljabar Lie satu dimensi di atas bidang adalah abelian dengan sifat dari kurung Lie Aljabar asosiatif dengan tanda kurung komutator Sunting Pada aljabar asosiatif A displaystyle A nbsp di atas bidang F displaystyle F nbsp dengan perkalian x y x y displaystyle x y mapsto xy nbsp braket Lie dapat ditentukan dengan komutator x y x y y x displaystyle x y xy yx nbsp Dengan tanda kurung ini A displaystyle A nbsp adalah aljabar Lie 7 Aljabar asosiatif A disebut aljabar pembungkus dari aljabar Lie A displaystyle A cdot cdot nbsp Setiap aljabar Lie dapat digabungkan ke aljabar yang muncul dari aljabar asosiatif dengan aljabar pembungkus universal Aljabar asosiatif endomorfisma dari ruang F vektor V displaystyle V nbsp dengan braket Lie di atas dilambangkan g l V displaystyle mathfrak gl V nbsp Untuk ruang vektor berdimensi hingga V F n displaystyle V F n nbsp contoh sebelumnya aljabar Lie dari matriks n n dinotasikan g l n F displaystyle mathfrak gl n F nbsp atau g l n F displaystyle mathfrak gl n F nbsp 8 dengan braket X Y X Y Y X displaystyle X Y X cdot Y Y cdot X nbsp dimana displaystyle cdot nbsp menunjukkan perkalian matriks Aljabar Lie dari grup linear umum yang terdiri dari matriks invers Matriks khusus Sunting Dua subaljabar dari g l n F displaystyle mathfrak gl n F nbsp adalah Matriks jejak nol membentuk aljabar Lie linear khusus s l n F displaystyle mathfrak sl n F nbsp aljabar Lie dari grup linear khusus S L n F displaystyle mathrm SL n F nbsp 9 Matriks condong Hermitian membentuk aljabar Lie kesatuan u n displaystyle mathfrak u n nbsp aljabar Lie dari satuan grup U n Aljabar matriks Lie SuntingKompleks grup matriks adalah grup Lie yang terdiri dari matriks G M n C displaystyle G subset M n mathbb C nbsp dimana perkalian G adalah perkalian matriks Aljabar Lie g displaystyle mathfrak g nbsp ruang matriks merupakan vektor bersinggungan dengan G dalam ruang linear M n C displaystyle M n mathbb C nbsp terdiri dari turunan kurva halus dalam G dengan identitas g X c 0 M n C polos c R G c 0 I displaystyle mathfrak g X c 0 in M n mathbb C mid text polos c mathbb R to G c 0 I nbsp Braket Lie dari g displaystyle mathfrak g nbsp adalah komutator matriks X Y X Y Y X displaystyle X Y XY YX nbsp Dengan aljabar Lie kita dapat memulihkan grup Lie sebagai citra pemetaan matriks eksponensial exp M n C M n C displaystyle exp M n mathbb C to M n mathbb C nbsp didefinisikan oleh exp X I X 1 2 X 2 displaystyle exp X I X tfrac 1 2 X 2 cdots nbsp yang menyatu untuk setiap matriks X displaystyle X nbsp yaitu G exp g displaystyle G exp mathfrak g nbsp 10 Berikut ini adalah contoh aljabar Lie dari grup matriks Lie 10 Grup linear khusus S L n C displaystyle rm SL n mathbb C nbsp terdiri dari n n matriks dengan determinan 1 Aljabar Lie s l n C displaystyle mathfrak sl n mathbb C nbsp terdiri dari n n matriks dengan entri kompleks dan jejak 0 Demikian pula mendefinisikan grup Lie riil S L n R displaystyle rm SL n mathbb R nbsp dan aljabar Lie s l n R displaystyle mathfrak sl n mathbb R nbsp Grup uniter U n displaystyle U n nbsp terdiri dari n n matriks uniter sebagai U U 1 displaystyle U U 1 nbsp Aljabar Lie u n displaystyle mathfrak u n nbsp terdiri dari matriks adjoin X X displaystyle X X nbsp Grup ortogonal khusus S O n displaystyle mathrm SO n nbsp terdiri dari matriks ortogonal determinan satu riil A T A 1 displaystyle A mathrm T A 1 nbsp Aljabar Lie s o n displaystyle mathfrak so n nbsp terdiri dari matriks simetris miring riil X T X displaystyle X rm T X nbsp Grup ortogonal penuh O n displaystyle mathrm O n nbsp tanpa determinan satu kondisi terdiri dari S O n displaystyle mathrm SO n nbsp dan komponen terhubung yang terpisah maka memiliki aljabar Lie sama dengan S O n displaystyle mathrm SO n nbsp Demikian pula mendefinisikan versi kompleks dari grup dan aljabar ini hanya dengan entri matriks kompleks Dua dimensi Sunting Pada setiap bidang F displaystyle F nbsp hingga isomorfisme satu aljabar Lie nonabelian dua dimensi Dengan generator x y braketnya didefinisikan sebagai x y y displaystyle left x y right y nbsp Ini sebagai grup affine dalam satu dimensi Ini diwujudkan dengan matriks x 1 0 0 0 y 0 1 0 0 displaystyle x left begin array cc 1 amp 0 0 amp 0 end array right qquad y left begin array cc 0 amp 1 0 amp 0 end array right nbsp dd Maka 1 c 0 0 n 1 1 c 0 0 displaystyle left begin array cc 1 amp c 0 amp 0 end array right n 1 left begin array cc 1 amp c 0 amp 0 end array right nbsp untuk setiap bilangan asli n displaystyle n nbsp dan c displaystyle c nbsp melihat bahwa elemen grup Lie yang dihasilkan adalah matriks segitiga atas 2 2 dengan satuan diagonal lebih rendah exp a x b y e a b a e a 1 0 1 1 e a 1 a a x b y displaystyle exp a cdot x b cdot y left begin array cc e a amp tfrac b a e a 1 0 amp 1 end array right 1 tfrac e a 1 a left a cdot x b cdot y right nbsp dd Tiga dimensi Sunting Aljabar Heisenberg H 3 R displaystyle rm H 3 mathbb R nbsp is a aljabar Lie tiga dimensi yang dihasilkan elemen x y dan z dengan tanda kurung Lie x y z x z 0 y z 0 displaystyle x y z quad x z 0 quad y z 0 nbsp dd Ini diwujudkan sebagai ruang dari matriks segitiga 3 3 dengan tanda kurung komutator Lie x 0 1 0 0 0 0 0 0 0 y 0 0 0 0 0 1 0 0 0 z 0 0 1 0 0 0 0 0 0 displaystyle x left begin array ccc 0 amp 1 amp 0 0 amp 0 amp 0 0 amp 0 amp 0 end array right quad y left begin array ccc 0 amp 0 amp 0 0 amp 0 amp 1 0 amp 0 amp 0 end array right quad z left begin array ccc 0 amp 0 amp 1 0 amp 0 amp 0 0 amp 0 amp 0 end array right quad nbsp dd Setiap elemen dari grup Heisenberg dengan demikian dapat direpresentasikan sebagai produk dari generator grup yaitu matriks eksponensial dari generator aljabar Lie 1 a c 0 1 b 0 0 1 e b y e c z e a x displaystyle left begin array ccc 1 amp a amp c 0 amp 1 amp b 0 amp 0 amp 1 end array right e by e cz e ax nbsp dd Aljabar Lie s o 3 displaystyle mathfrak so 3 nbsp dari grup SO 3 direntang oleh tiga matriks 11 F 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 F 2 0 0 1 0 0 0 1 0 0 F 3 0 1 0 1 0 0 0 0 0 displaystyle F 1 left begin array ccc 0 amp 0 amp 0 0 amp 0 amp 1 0 amp 1 amp 0 end array right quad F 2 left begin array ccc 0 amp 0 amp 1 0 amp 0 amp 0 1 amp 0 amp 0 end array right quad F 3 left begin array ccc 0 amp 1 amp 0 1 amp 0 amp 0 0 amp 0 amp 0 end array right quad nbsp dd Relasi pergantian di antara generator adalah F 1 F 2 F 3 displaystyle F 1 F 2 F 3 nbsp F 2 F 3 F 1 displaystyle F 2 F 3 F 1 nbsp F 3 F 1 F 2 displaystyle F 3 F 1 F 2 nbsp dd Tiga dimensi ruang Euklides R 3 displaystyle mathbb R 3 nbsp dengan kurung Lie diberikan oleh perkalian silang dari vektor sebagai relasi pergantian yang sama seperti di atas dengan demikian isomorfik untuk s o 3 displaystyle mathfrak so 3 nbsp Aljabar Lie keekuivalen secara unitar dengan operasi komponen momentum sudut spin biasa untuk partikel spin 1 dalam mekanika kuantum Dimensi tak hingga Sunting Kelas penting aljabar Lie berdimensi tak hingga muncul di topologi diferensial Ruang halus bidang vektor pada lipatan diferensial M membentuk aljabar Lie dimana kurung Lie didefinisikan sebagai komutator bidang vektor Salah satu cara untuk mengekspresikan tanda kurung Lie adalah melalui formalisme turunan Lie yang mengidentifikasi bidang vektor X dengan operasi diferensial parsial urutan pertama LX sebagai fungsi halus dengan membiarkan LX f menjadi turunan arah dari fungsi f ke X Braket Lie X Y dari dua bidang vektor adalah bidang vektor yang ditentukan melalui fungsi dengan rumus L X Y f L X L Y f L Y L X f displaystyle L X Y f L X L Y f L Y L X f nbsp dd Aljabar Kac Moody adalah kelas besar aljabar Lie berdimensi tak hingga yang strukturnya sangat mirip dengan kasus berdimensi hingga di atas Aljabar Moyal adalah aljabar Lie berdimensi tak hingga yang berisi semua aljabar Lie klasik sebagai subaljabar Aljabar Virasoro adalah yang terpenting dalam teori pita Wakilan SuntingArtikel utama Wakilan aljabar Lie Definisi Sunting Diberikan ruang vektor V misal g l V displaystyle mathfrak gl V nbsp menunjukkan aljabar Lie yang terdiri dari semua endomorfisma linear dari V dengan tanda kurung yang diberikan oleh X Y X Y Y X displaystyle X Y XY YX nbsp Sebuah wakilan dari aljabar Lie g displaystyle mathfrak g nbsp dengan V adalah homomorfisme aljabar Lie p g g l V displaystyle pi mathfrak g to mathfrak gl V nbsp Wakilan sebagai setia jika kernelnya nol Teorema Ado 12 untuk setiap aljabar Lie berdimensi hingga memiliki wakilan setia dengan ruang vektor berdimensi hingga Wakilan adjoin Sunting Untuk aljabar Lie g displaystyle mathfrak g nbsp maka didefinisikan wakilan ad g g l g displaystyle operatorname ad colon mathfrak g to mathfrak gl mathfrak g nbsp given by ad x y x y displaystyle operatorname ad x y x y nbsp adalah wakilan pada ruang vektor g displaystyle mathfrak g nbsp yang merupakan wakilan adjoin Tujuan teori wakilan Sunting Salah satu aspek penting dari studi Lie aljabar terutama aljabar Lie semi sederhana adalah studi tentang wakilan Memang sebagian besar buku yang tercantum di bagian referensi mencurahkan sebagian besar halaman untuk teori wakilan Meskipun teorema Ado adalah hasil yang penting tujuan utama dari teori wakilan bukanlah untuk menemukan wakilan yang tepat dari aljabar Lie yang diberikan g displaystyle mathfrak g nbsp Dalam kasus semi sederhana untuk wakilan adjoin adalah setia Sebaliknya tujuannya adalah untuk memahami semua kemungkinan wakilan g displaystyle mathfrak g nbsp hingga gagasan alami tentang kesetaraan Dalam kasus semi sederhana di atas bidang karakteristik nol teorema Weyl 13 untuk setiap wakilan berdimensi hingga adalah jumlah langsung dari wakilan yang tidak dapat direduksi tidak memiliki subruang invarian nontrivial Wakilan yang tidak dapat direduksi pada gilirannya diklasifikasikan dengan teorema dengan bobot tertinggi Teori wakilan dalam Fisika Sunting Teori wakilan aljabar Lie memegang peranan penting dalam berbagai bagian teori fisika Operasi di ruang negara bagian yang memenuhi relasi pergantian alami tertentu Relasi pergantian ini biasanya berasal dari kesimetrian masalah khususnya mereka adalah relasi aljabar Lie dari grup kesimetrian yang relevan Contohnya adalah operasi momentum sudut dimana relasi pergantinya adalah aljabar Lie s o 3 displaystyle mathfrak so 3 nbsp dari grup rotasi SO 3 Biasanya ruang satuan sangat jauh dari tidak dapat direduksi di bawah operasi terkait tetapi seseorang dapat mencoba untuk menguraikannya menjadi bagian bagian yang tidak dapat direduksi Dalam melakukannya untuk mengetahui wakilan tak tersederhanakan dari aljabar Lie yang diberikan Dalam studi tentang kuantum atom hidrogen misalnya buku teks mekanika kuantum memberikan tanpa menyebutnya demikian klasifikasi wakilan tak tersederhanakan dari aljabar Lie s o 3 displaystyle mathfrak so 3 nbsp Relasi grup Lie SuntingArtikel utama Korespondensi Grup Lie Aljabar Lie nbsp Ruang tangen dari bola dengan satu titik x displaystyle x nbsp Jika x displaystyle x nbsp adalah elemen identitas maka ruang tangen merupakan Aljabar LieMeskipun aljabar Lie dipelajari dengan hak sendiri secara historis sebagai sarana untuk mempelajari grup Lie Menguraikan secara singkat relasi antara grup Lie dan aljabar Lie Setiap grup Lie memunculkan aljabar Lie yang ditentukan secara kanonik atau secara konkret ruang tangen pada identitas Sebaliknya untuk aljabar Lie berdimensi hingga g displaystyle mathfrak g nbsp grup Lie terhubung G displaystyle G nbsp dengan aljabar Lie g displaystyle mathfrak g nbsp Ini adalah teorema ketiga Lie lihat rumus Baker Campbell Hausdorff Grup Lie tidak ditentukan secara unik namun dua grup Lie dengan aljabar Lie yang sama adalah isomorfik lokal dan khususnya memiliki sampul universal yang sama Misal grup ortogonal khusus SO 3 dan grup uniter khusus SU 2 ditolak aljabar Lie yang sama isomorfik menjadi R 3 displaystyle mathbb R 3 nbsp dengan produk silang tetapi SU 2 adalah penutup ganda SO 3 yang terhubung sederhana Bentuk dan kerumitan riil SuntingDiberikan aljabar Lie kompleks g displaystyle mathfrak g nbsp aljabar Lie riil g 0 displaystyle mathfrak g 0 nbsp dikatakan sebagai bentuk riil dari g displaystyle mathfrak g nbsp jika kompleksifikasi g 0 R C g displaystyle mathfrak g 0 otimes mathbb R mathbb C simeq mathfrak g nbsp isomorfik untuk g displaystyle mathfrak g nbsp 14 Bentuk rill tidak harus unik sebagai contoh s l 2 C displaystyle mathfrak sl 2 mathbb C nbsp memiliki dua bentuk riil s l 2 R displaystyle mathfrak sl 2 mathbb R nbsp dan s u 2 displaystyle mathfrak su 2 nbsp 14 Diberikan aljabar Lie kompleks berdimensi hingga setengah sederhana g displaystyle mathfrak g nbsp bentuk terpisah adalah bentuk riil yang terbagi yaitu ia memiliki subaljabar Cartan melalui representasi adjoin dengan nilai eigen riil Ada bentuk perpecahan dan unik hingga isomorfisme 14 Bentuk kompak adalah bentuk riil yang merupakan aljabar Lie dari grup Lie kompak Ada bentuk yang kompak dan unik 14 Lie aljabar dengan struktur tambahan SuntingAljabar Lie dapat dilengkapi dengan beberapa struktur tambahan yang dianggap kompatibel dengan braket Misalnya aljabar Lie bertingkat adalah aljabar Lie dengan struktur ruang vektor bertingkat Jika ia juga dilengkapi dengan diferensial sehingga ruang vektor bergradasi yang mendasari adalah kaidah kompleks maka ia disebut aljabar Lie bergradasi diferensial Sebuah aljabar Lie sederhana adalah benda sederhana dalam kategori aljabar Lie dengan kata lain itu diperoleh dengan mengganti himpunan yang mendasari dengan himpunan sederhana jadi mungkin lebih baik dianggap sebagai keluarga Lie aljabar Gelanggang Lie SuntingGelanggang Lie muncul sebagai generalisasi dari aljabar Lie atau melalui studi deret tengah bawah grup Gelanggang Lie didefinisikan sebagai gelanggang non asosiatif dengan perkalian yaitu antikomutatif dan memenuhi identitas Jacobi Lebih spesifiknya kita bisa mendefinisikan gelanggang Lie L displaystyle L nbsp menjadi grup abelian dengan operasi displaystyle cdot cdot nbsp yang memiliki properti berikut Bilinearitas x y z x z y z z x y z x z y displaystyle x y z x z y z quad z x y z x z y nbsp dd untuk x y z L Identitas Jacobi x y z y z x z x y 0 displaystyle x y z y z x z x y 0 quad nbsp dd untuk x y z dalam L Untuk x dalam L x x 0 displaystyle x x 0 quad nbsp dd Gelanggang Lie tidak perlu grup Lie sebagai tambahan Semua aljabar Lie adalah contoh gelanggang Lie Semua gelanggang asosiatif dapat dibuat menjadi gelanggang Lie dengan menentukan operator braket x y x y y x displaystyle x y xy yx nbsp Sebaliknya pada aljabar Lie mana pun ada cincin yang sesuai yang disebut aljabar pembungkus universal Lihat pula SuntingRepresentasi adjoin dari aljabar Lie Aljabar Lie Anyonic Aljabar Lie Chiral Aljabar Lie bebad Indeks aljabar Lie Aljabar Lie kohomologi aljabar Ekstensi aljabar Lie Representasi aljabar Lie Bialjabar Lie Koaljabar Lie Operator Lie Fisika partikel dan teori representasi Superaljabar Lie Aljabar Poisson Aljabar pra Lie Grup kuantum Braket Aljabar Aljabar Lie semu Frobenius Aljabar semu Lie Aljabar Lie Terbatas Relasi Serre Simetri Aljabar Lie Kohomologi Gelfand FuksKeterangan Sunting Tanda kurung mewakili operasi bilinear sering kali ini adalah komutator x y x y y x untuk produk asosiatif pada ruang vektor yang sama Tapi belum tentu Bourbaki 1989 Section 2 memungkinkan lebih umum untuk modul melalui Gelanggang komutatif dalam artikel ini ini disebut Gelanggang Lie Referensi Sunting O Connor amp Robertson 2000 O Connor amp Robertson 2005 Humphreys 1978 hlm 1 Karena antikomutatifitas dari komutator gagasan tentang ideal kiri dan kanan dalam aljabar Lie bertepatan Jacobson 1962 hlm 28 Jacobson 1962 hlm 42 Bourbaki 1989 1 2 Example 1 Bourbaki 1989 1 2 Contoh 2 Humphreys 1978 hlm 2 a b Hall 2015 3 4 Hall 2015 Contoh 3 27 Jacobson 1962 Ch VI Hall 2015 Teorema 10 9 a b c d Fulton amp Harris 1991 26 1 Sumber SuntingBeltiţă Daniel 2006 Smooth Homogeneous Structures in Operator Theory CRC Monographs and Surveys in Pure and Applied Mathematics 137 CRC Press ISBN 978 1 4200 3480 6 MR 2188389 Boza Luis Fedriani Eugenio M Nunez Juan 2001 06 01 A new method for classifying complex filiform Lie algebras Applied Mathematics and Computation 121 2 3 169 175 doi 10 1016 s0096 3003 99 00270 2 ISSN 0096 3003 Bourbaki Nicolas 1989 Lie Groups and Lie Algebras Chapters 1 3 Springer ISBN 978 3 540 64242 8 Erdmann Karin amp Wildon Mark Introduction to Lie Algebras 1st edition Springer 2006 ISBN 1 84628 040 0 Templat Fulton Harris Hall Brian C 2015 Lie groups Lie algebras and Representations An Elementary Introduction Graduate Texts in Mathematics 222 edisi ke 2nd Springer doi 10 1007 978 3 319 13467 3 ISBN 978 3319134666 ISSN 0072 5285 Hofmann Karl H Morris Sidney A 2007 The Lie Theory of Connected Pro Lie Groups European Mathematical Society ISBN 978 3 03719 032 6 Humphreys James E 1978 Introduction to Lie Algebras and Representation Theory nbsp Graduate Texts in Mathematics 9 edisi ke 2nd Springer Verlag ISBN 978 0 387 90053 7 Jacobson Nathan 1979 1962 Lie algebras Dover ISBN 978 0 486 63832 4 Kac Victor G et al Course notes for MIT 18 745 Introduction to Lie Algebras Diarsipkan dari versi asli tanggal 2010 04 20 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Mubarakzyanov G M 1963 On solvable Lie algebras Izv Vys Ucheb Zaved Matematika dalam bahasa Rusia 1 32 114 123 MR 0153714 Zbl 0166 04104 O Connor J J Robertson E F 2000 Biography of Sophus Lie MacTutor History of Mathematics Archive O Connor J J Robertson E F 2005 Biography of Wilhelm Killing MacTutor History of Mathematics Archive Popovych R O Boyko V M Nesterenko M O Lutfullin M W et al 2003 Realizations of real low dimensional Lie algebras J Phys A Math Gen 36 26 7337 60 arXiv math ph 0301029 nbsp Bibcode 2003JPhA 36 7337P doi 10 1088 0305 4470 36 26 309 Parameter s2cid yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Serre Jean Pierre 2006 Lie Algebras and Lie Groups edisi ke 2nd Springer ISBN 978 3 540 55008 2 Steeb Willi Hans 2007 Continuous Symmetries Lie Algebras Differential Equations and Computer Algebra edisi ke 2nd World Scientific doi 10 1142 6515 ISBN 978 981 270 809 0 MR 2382250 Varadarajan Veeravalli S 2004 Lie Groups Lie Algebras and Their Representations edisi ke 1st Springer ISBN 978 0 387 90969 1 Pranala luar SuntingHazewinkel Michiel ed 2001 1994 Lie algebra Encyclopedia of Mathematics Springer Science Business Media B V Kluwer Academic Publishers ISBN 978 1 55608 010 4 McKenzie Douglas 2015 An Elementary Introduction to Lie Algebras for Physicists Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Aljabar Lie amp oldid 21209269