83. Линейные представления прямого произведения двух групп.
Предположим, что теорема о полной приводимости имеет место для каждой из составляющих групп
, что мы имеем действительно в рассматриваемом случае. Каждое линейное представление группы
дает линейное представление ее подгруппы О; по предположению это представление может быть разложено на определенное число неприводимых представлений. Рассмотрим одно из них, порядка
и предположим, что существует
других, эквивалентных ему; пусть
— составляющие этих
неприводимых представлений. Пусть
— элемент группы
— элемент группы
обозначим через
переменные, преобразованные из
посредством
и
перестановочны:
если мы применим к переменным
сначала
а затем
то переменная х преобразуется сначала в
а затем в
если, наоборот, применим сначала
то
преобразуется в
следовательно, элемент
примененный к
дает
Другими словами, элементами группы О составляющие
преобразуются как
Следовательно, имеем (п. 33)
В результате при применении элемента
имеем преобразование
матрица (а показывает, как элемент
группы
преобразует между собой составляющие одного из тензоров матрица
как элемент
группы
преобразует между собой А тензоров
неприводимых относительно О. Матрицы
определяют неприводимое линейное представление группы О
матрицы
определяют представление группы
Мы видим, таким образом, что
переменных
преобразуются линейно между собой при применении группы
рассматриваемое линейное представление группы
разложится, таким образом, на такое число неприводимых представлений, сколько в индуцированном представлении группы О имеется неприводимых неэквивалентных представлений. Кроме того, мы видим, что
переменных
преобразуются как произведения составляющих неприводимого представления группы
на составляющие представления группы О. Так как это последнее вполне приводимо, то и представление
само вполне приводимо, причем каждая часть является произведением неприводимого представления группы О на неприводимое представление группы О. Таким образом, имеет место
Теорема. Каждый тензор, неприводимый относительно прямого произведения
двух групп
и
эквивалентен произведению тензора, неприводимого относительно
на тензор, неприводимый относительно О; если теорема о полной приводимости имеет место для О и
то она имеет место и для их прямого произведения.