表示论
正则表示
正则表示是群在端详自己:取群代数——群元素的形式线性组合——让群以左乘作用其上。它是最重要的单个表示,因为它暗中一次性容纳了群的每一个不可约表示,且各自出现的次数恰等于其维数。
正式地,设 G 为有限群,k 为域。(左)正则表示是以 G 的元素为基的向量空间 k[G],其中 g 的作用把基向量 h 送到基向量 gh,再线性延拓。其次数为 |G|。其特征标 chi_reg 颇具戏剧性:chi_reg(e) = |G|,而对每个不等于恒等元的 g 有 chi_reg(g) = 0,因为以非恒等元左乘不固定任何基向量,故迹为零。
在特征不整除 |G| 的代数闭域上,马施克与舒尔结合给出分解 k[G] = 对各不可约表示 V_i 取直和,每个 V_i 出现 (dim V_i) 份。取维数即重得平方和恒等式 sum (dim V_i)^2 = |G|。于是正则表示是一只“万能容器”:分解它等价于列出全部不可约表示,且重数等于维数。
对 S_3,正则表示的次数为 6,分解为 (平凡) + (符号) + 2*(标准),因为标准表示维数为 2。维数:1 + 1 + 2*2 = 6。
每个不可约表示在正则表示中出现的重数等于其次数。
另见