Главная > СИММЕТРИЯ В КВАНТОВОЙ ФИЗИКЕ (Л. Мишель, М. Шааф)
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

Согласно формулам (3.1), (3.4) и (1.1.16), представление U1,2U0,ρ1Up,ρ2 имеет вид
(U1,2(A,a)ψ)(p)=eipaUSL(2,c)ρ1(A)UG(p)ρ2(R(p;A))ψ(Λ(A)1p).

Далее мы опишем построение, приводящее к редукции представления U1,2. Однако задачи редукции для унитарных представлений малых групп, которые при этом появляются, не решены в явном виде. Известная нам литература по этому вопросу будет указана.
Пусть p2eq0. Тогда унитарным преобразованием
ψψ:ψ(p)=(USL(2,C)ρ1(A(p)1)IΦ~a(ρ)ρ1))ψ(p)

представление U1,2 переводится в представление U1,2, где (U1,2(A,a)ψ)(p)(U1,2(A,a)ψ)(p)=
=eipaUSL(2,c)ρ1(R(p;A))Ua(p)ρ2(R(p;A))ψ(Λ(A)1p),

которое имеет вид представления группы P~, индуцированного шению проблемы редукции для представления U1,2 приводит выполнение следующих этапов.
1. С помощью унитарного преобразования A¨01 пространство FSL(2, с) O1 отображается на гильбертово пространство
A¨ρ1SSL(2,C)ρ1=G^(ρ)dμ~ρ1(ρ)Fρρ1FG(ρ)ρ,

в котором сужение USL(%,c)ρ1G(p) разлагается в прямой интеграл от унитарных представлений группы G(p), входящих с кратностями, которые определяются размерностью пространства Fρρ1.
A¨ρ1USL(2,C)ρ1G(p)[A¨ρ1]1=G^(ρ)dμ~ρ1(ρ)(Iφ~ρρ1UG(ρ)ρ).

Мера μ~ρ1 на множестве G^(p) классов эквивалентности неприводимых унитарных представлений группы G(p) единственна с точностью до преобразования эквивалентности. Далее гильбертово пространство
A¨ρ1FSL(2,c)O1FG(ρ)ρ2=[G^(ρ)dμ~ρ1(ρ)(F~ρρ1FG(ρ)0)]FG(ρ)ρ2

посредством преобразования унитарно отображается на гильбертово пространство
H~1,2G^(ρ)dμ~ρ1(ρ)(Fρρ1SG(ρ)ρFG(ρ)ρ2)
(см. в связи с этим книгу Диксмийе [30]). При этом представление U1,2, заданное формулой (3.3.3), переходит в представление
(U~1,2(A,a)ψ~)(p)(U1,2(A;a)ψ)(p)==eipaσ^(ρ)dμ~ρ1(ρ)[Iςρρ1UG(p)p(R(p;A))UG(p)ρ2(R(p;A))]ψ~(Λ(A)1p).
2. Посредством унитарного преобразования A¨ρρ2 произведение YG(p)ρFG(ρ)ρl отображается на гильбертово пространство

в котором произведение представлений UG(p)ρUG(p)ρ2 разлагается в прямой интеграл неприводимых унитарных представлений UG(ρ)ρ группы G(p), каждое из которых входит с кратностью, заданной размерностью пространства Jρρρ2 :
G^(p)dμ~ρρ2(ρ)(IΦρρρ2UG(p)ρ).

Мера μ~ρρ2 на множестве G^(p) вновь определена однозначно с точностью до эквивалентности. Поэтому с помощью преобразования
G(ρ)dμ~ρi(ρ)(IsρρiA¨ρρ2)

гильбертово пространство I~1,2 в формуле (3.3.8) унитарно отображается на гильбертово пространство вида
J^1,2=σ^(ρ)dμ~ρ1(ρ)σ^(ρ)dμ^ρρ2(ρ)(Fρρ1Fρρρ2FO(ρ)ρ).
Переводя представление U1,2 в формуле (3.3.9) в пространство S^1,2, получаем
(U^1,2(A,a)ψ^)(p)(U1,2(A,a)ψ)Λ(p)==eipaσ^()dμ~ρ1(ρ)σ^(p)dμ~ρρs(ρ)××[IFρρ1Φρρρ2UG(ρ)ρ(R(p;A))]ψ^(Λ(A)1p)==σ^(ρ)dμ~ρ1(ρ)a(p)dμ~ρρ2(ρ)×X[(Iqρρ1Fρρρ2Upρ(A,a))ψ^](p).

Иными словами, в пространстве ^1,2 представление U1,2 группы P~ разлагается в прямой интеграл от неприводимых унитарных представлений Up,ρ этой группы.

Указанные выше преобразования эквивалентности: A¨ρ1 для сужения унитарных представлений группы SL(2,C) на подгруппу G(p) и A¨ρ2 для произведения представлений группы G(p), частично можно найти в литературе. Для импульсов p Misplaced &, таких, что G(p)=SU(2), редукция сужения USU(2,c)ρ1SU(2) проделана в книге Наймарка [18], а редукция произведения представлений группы SU(2) приводит к общеизвестным рядам Клебша — Гордана для этой группы (см., например, статью Баргмана [15]). Для случая Misplaced &, т. е. G(p)=SU(1,1), редукция сужения USL(2,c)ρ1SU(1,1) произведена в работах Рюля [31], Шарино, Толлера [32] и Мукунда [33]. Коэффициенты Клебша — Гордана для группы SU(1,1) вычислены в работе Хольмана и Биденхарна [34]. Для случая p{±(e(0)+e(3))}, т. е. G(p)=E(2), эта проблема решена Шаафом [37].
В случае p=0 представление (3.3.1) имеет вид
U1,2(A,a)ψ=USL(2,c)ρ1(A)USL(2,c)ρ2(A)ψ.

Таким образом, задача сводится к редукции произведения представлений группы SL(2,C). Решение этой задачи дано в серии статей Наймарка [35].
Приложение А. Ортонормированный базис в пространстве L2(R)

Покажем, что для заданных x(0,1),l{0,1,2,} ортонормированный базис в пространстве L2(R) определяется следующим образом:
Kμα,l(λ)Γ(1+l+x/2iλ)2π21+l+x/2[(μ+l+x)!(μl1)!]1/21(2l+x+1)!××F(1+lμ,1+l+x/2+iλ;2l+x+2;2),μ=l+1,l+2,. (A.1) 

В силу рекурсивных формул Гаусса для гипергеометрических функций (Бейтмен и Эрдейи [23], стр. 111) для функций Kμχ,l выполняются следующие соотношения:
2iλKμχ,l(λ)=(μl1)(μ+l+x)Kμ1α,l(λ)(μl)(μ+l+x+1)Kμ+1x,l(λ),Kl+1χ,l(λ)=Γ(1+l+x/2iλ)2π(2l+x+1)!21+l+α/2,Klx,l(λ)0.

Используя ортонормированный базис
{ψμ,l1,+:ψμ,α,l,+(z)==[(μ+l+x)!(μl1)!]1/2zμ+x,μ=l+1,l+2,}
внутри единичного круга и имеющих нуль порядка l+x+1 или выше при z=0, со скалярным произведением
Misplaced &

построим производящую функцию
w+,λχ,l(z)μ=l+1ψμx,l,+(z)Kμα,l(λ).

Как можно показать с помощью рекуррентного соотношения (А.2), эта функция удовлетворяет дифференциальному уравнению
(1z)2ddzw+,λx,l(z)=[(l+x+1)z1+(l+1)z+2iλ]w+,λx,l(z),zlx1w+,λx,l(z)|z=0=Γ(1+l+x/2+iλ)2π21+l+x/2
решение которого имеет вид
w+,λx,l(z)=Γ(1+l+x/2+iλ)2πz1+l+x××(1z2)1lx/2iλ(1+z2)1lx/2+iλ.

Интеграл
+dλw+,λx,l(z)w+,λx,l(z)

по существу представляет собой преобразование Меллина квадрата модуля гамма-функции и дает ядро, отвечающее единичному оператору в пространстве SSU(1,1)x,l,+ [см. формулу (1.3.52)]:
+dλw+,λα,l(z)w+,λα,l(z)=Kχ,l,+(z,z)==μ=l+1ψμx,l,+(z)ψμμ,l,+(z)

Подставляя в левую часть формулу (А.5) и приравнивая коэффициенты разложения, получаем условия ортогональности и нормировки
+dλKμχ,l(λ)Kμχ,l(λ)=δμμ.

Чтобы доказать полноту системы функций {Kμx,l:μ=l+1, l+2,} в пространстве L2(R), покажем, что функция, ортогональная всем функциям Kμx,l, равна нулю. Первый параметр гипергеометрической функции в формуле (A.1) принимает целые отрицательные значения. Таким образом, гипергеометрическая функция сводится к полиному по переменной λ степени μl1, который связан с полиномами Поллачека (см. работу [36]). Поэтому достаточно показать, что элемент пространства L2(R), ортогональный всем функциям fn:fn(λ)=Γ(1+l+1/2xiλ)λn, n=0,1,2,, равен нулю. Пусть функция f ортогональна всем fn. В силу асимптотического условия
|Γ(1+l+x/2iλ)|2|λ|2l+x+1eπ|λ|,|λ|,

функция
gz:gz(λ)=Γ(1+l+x/2iλ)eizλ
при всех z, лежащих в полосе Misplaced &, принадлежит пространству L2(R). Тогда скалярное произведение
F(z)+dλf(λ)Γ(1+l+χ/2iλ)eizλ

существует для всех z из этой полосы и является там голоморфной функцией. Из нашего предположения о виде функции f следует
dndznF(0)=0,n=0,1,2,

При этом F0 и f(λ)=0 почти для всех λ.
Приложение Б. Знаковый множитель ε(ω,A)
Рассмотрим знаковый множитель в формуле (2.5.53):
ε(ω,A)ω1/2ζA(ω)(ωA¯)1/2,ζA(ω)(ωA12+A22)/ωA12+A22!

Здесь ωK,ASU(1,1). Знак квадратного кория определен так:
Misplaced &

В силу равенства
ε(ω,A)2=ζA(ω)2ωA¯ω=1,

множитель ε(ω,A) принимает только значения ±1. Величина ωA¯, как и ω, пробегает границу единичного круга, причем в том же направлении, и принимает значение -1 при
ω=ω(A22+A21)/(A11+A12),ωA=1.

Согласно формулам (Б.2) и (Б.3),
arg(ωA¯)=arg(ω)2arg(ζA(ω))++{2π при πarg(ω)2arg(ζA(ω)),0 при πarg(ω)2arg(ζA(ω))lt;π,2π при arg(ω)2arg(ζA(ω))lt;π.  Φ
Так как arg(ωA¯)arg(ωA¯)=π при argωargω, то из формулы (Б.5) следует
arg(ωA¯)=arg(ω)2arg(ζA(ω))++{2π при πarg(ω)2arg(ζA(ω)),0 при πarg(ω)2arg(ζA(ω))lt;π.

Когда ω стремится к ωиз области Misplaced &, в обоих случаях
arg(ω)2arg(ζA(ω))={+π,π.

Так как Misplaced &, то из этого вытекает альтернатива

Поэтому вместо равенства (Б.6) можно записать
arg(ωA¯)=arg(ω)2arg(ζA(ω))++{2π при πarg(ζA(ω))lt;0,0 при 0arg(ζA(ω))lt;π,

если Misplaced &. Это и фиксирует знак множителя ε(ω,A), и, согласно определению (Б.1), мы имеем
ε(ω,A)={+signIm(A11+A12) при ω1,ω,signIm(A11+A12) при ωω,1.

Так как
ω±(ΓA)=ω±(A),(ΓA)11+(ΓA)12=i(A11+A12),Γiσ3=(i00i)SU(1,1),

то из формулы (Б.10) следует
ε(ω,ΓA)={signRe(A11+A12) при ω1,ω,signRe(A11+A12) при ωω,1.

Используя соотношение
2Re(A11±A12)Im(A11±A12)=±|A11+A12|2Imω,

получаем окончательно
ε(ω,ΓA)/ε(ω,A)=signImω.
Это равенство можно записать в виде
ε(ω,ΓA)/ε(ω,A)=τ при ωKττ(A),

так как Kττ(A)τ,τ. Кроме того, поскольку
ω±(AΓ1)=ω(A),(AΓ1)11+(AΓ1)12=i(A11A12),

то, используя формулу (Б.10), получаем
ε(ω,AΓ1)={signRe(A11A12) при ω1,ω+,signRe(A11A12) при ωω+,1.

С помощью формул
Re(A11+A12)Re(A11A12)Im(A11+A12)Im(A11A12)==12|A112A122|2Re(ω+ω),
Re(A11+A12)Re(A11A12)+Im(A11+A12)Im(A11A12)=1

а также формулы (Б.13) можно показать, что точка — 1 принадлежит дуге ωτ,ωτ, если sign Re(A11A12)=τsignImX X(A11+A12). Так как, кроме того, дугу ωτ,ωτ, содержащую точку -1 , можно представить в виде
(1,ω+1,ω)(ω+,1ω,1),

то из формул (Б.10) и (Б.17) следует
ε(ω,AΓ1)/ε(ω,A)=τ при ωωτ,ωτ,

или, поскольку Kττ(A)ωτ,ωτ, получаем эквивалентную формулу
ε(ω,AΓ1)/ε(ω,A)=τ при ωKττ(A).

Наконец, из формулы (Б.10) следует условие симметрии
ε(1/ω,A)=ε(ω,A).

1
Оглавление
email@scask.ru