表示論
正則表示
正則表示是群在端詳自己:取群代數——群元素的形式線性組合——讓群以左乘作用其上。它是最重要的單個表示,因為它暗中一次性容納了群的每一個不可約表示,且各自出現的次數恰等於其維數。
正式地,設 G 為有限群,k 為域。(左)正則表示是以 G 的元素為基的向量空間 k[G],其中 g 的作用把基向量 h 送到基向量 gh,再線性延拓。其次數為 |G|。其特徵標 chi_reg 頗具戲劇性:chi_reg(e) = |G|,而對每個不等於恆等元的 g 有 chi_reg(g) = 0,因為以非恆等元左乘不固定任何基向量,故跡為零。
在特徵不整除 |G| 的代數閉域上,馬施克與舒爾結合給出分解 k[G] = 對各不可約表示 V_i 取直和,每個 V_i 出現 (dim V_i) 份。取維數即重得平方和恆等式 sum (dim V_i)^2 = |G|。於是正則表示是一隻「萬能容器」:分解它等價於列出全部不可約表示,且重數等於維數。
對 S_3,正則表示的次數為 6,分解為 (平凡) + (符號) + 2*(標準),因為標準表示維數為 2。維數:1 + 1 + 2*2 = 6。
每個不可約表示在正則表示中出現的重數等於其次數。
另見