表示论

表示的张量积

给定同一个群的两个表示,你可以把它们组合成其空间张量积上的一个新表示,让群同时作用在两个因子上。这种表示的“乘法”赋予表示之集一种类环结构:可以相加(直和)也可以相乘(张量),而特征标把这个乘积变成函数的逐点普通乘法。

设 (V, rho) 与 (W, sigma) 是 G 在 k 上的表示。它们的张量积是空间 V 张量 W,带对角作用 g.(v 张量 w) = rho(g)v 张量 sigma(g)w,再线性延拓——同一个元素 g 同时作用在两条腿上。这确实是 G 的表示(而非 G 乘 G 的),其维数为 dim(V) 乘 dim(W)。其特征标是特征标之积:chi_{V 张量 W}(g) = chi_V(g) 乘 chi_W(g)。

即便因子都不可约,张量积也很少不可约:把 V 张量 W 分解为不可约表示就是克莱布什-戈尔丹问题,在物理与李群表示论中居于核心。特征标公式使记账可行——重数即乘积特征标与各不可约特征标的内积。特例包括 V 的对称平方与外平方,即 V 张量 V 在交换下的 G 不变子空间。

对 S_3,设 V 为标准二维表示,特征标 [2, 0, -1]。则 V 张量 V 的特征标为 [4, 0, 1],分解得 平凡 + 符号 + 标准,因为 (1/6)(4 + 0 + 2*1) = 平凡表示 1 份,余类推。

先把特征标相乘,再用内积读出重数。