Файл: Джадд Б. Теория сложных атомных спектров.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 141

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Гл. 3. Функции

Шура

Ш

произведением этих групп, т. е. группы НхН'\

обозначим его рХ

Хо\ Если прямое произведение групп

НхН'

является подгруппой

некоторой другой конечной группы Н", то мы будем называть

представление

Н",

связанное с

 

неприводимым

представлением

р Х а

ее подгруппы

НхН',

внешним

произведением

р • а.

Обратим

внимание,

что

кружок

( = ) используется

нами

для

обозначения

внутренних

произведений,

а точка

( • ) — для обозначения

внешних

произведений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.10. Внешние произведения и 5-функции

В случае симметрической группы следует положить H = Sn, #'

=

= Sm

и # " = 57 Г 1 + ,г

в приведенном

выше

определении

внешнего

произведения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литтлвуд и Ричардсон

[12] показали, что обычное

произведение

двух

5-функций

{р} и

{с}

весов

m

и п соответственно можно

вы­

разить в виде суммы 5-функций

{ѵ} веса

пъ + п с

целочисленными

коэффициентами, т. е. имеет место формула

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{р} w = 2 r

F « H -

 

 

 

(43)

Они показали, также, что существует изоморфизм между обыч­

ными

произведениями

5-функций

и внешними произведениями

р • сг

неприводимых

представлений

p X ö симметрической

группы.

Другими словами,

существует взаимно-однозначное соответствие

между разбиениями

(р),

(а) и (ѵ),

появляющимися при

обозначе­

ниях 5-функций в (43), и теми разбиениями, которые нумеруют не­ приводимые представления симметрической группы, возникающие при разложении внешнего произведения рХо\

Приведем теперь несколько конкретных примеров на составле­ ние произведений 5-функций, а затем сформулируем общее пра­ вило.

Рассмотрим сначала произведение {1}{1}. Согласно (24), (29) и (36), мы получаем

и, поскольку

{ 1 2 } = 2 « і « 2,

заключаем, что

{1}{1} = {2} + {12}

или на диаграммах:


112

Б. Вайборн. Теоретико-групповые методы

Рассмотрим теперь произведение {2}{1 2 } . Для него получаем

(2) = Л 2 = ^ <4-f-Tj °Ча2,

поэтому

{ 2 } ; { i 2 } = ( E « i + S « ^ ) ( 2 ^ 2 ) =

= 2 а і а 2 ~ г 2

a?a2a3-j-6 2 а,а2 а3 а4.

Как следует из вышесказанного, это произведение можно выра­ зить в виде суммы 5-функций веса 4 с целочисленными коэффи­ циентами. Действительно, используя формулу (40) и таблицу ха­ рактеров группы 54, легко получить

4! {31 ) =3S?+65?52 - 654 - 3SÎ,

4! {21 2 }=35f - 65?52 + 6 5 2 + 6 5 4 - 3522,

откуда

{31) + {21}2 =

С использованием определения

степенных сумм (30) получаем

окончательное разложение

 

 

 

{2}{12 } =

(31} +

 

{212 ),

или на диаграммах:

 

 

 

ш . д = г

- р п

+

J

 

 

 

Рассмотрев такого рода примеры, можно сформулировать об­

щее правило

[11, 12] для

составления

произведения {р}{о} соот­

ветствующих

5-функций.

 

 

В разложении произведения 5-функций

 

{Р} { = } = {Рь

92, • • ; 9m)

°2, • • -, °л)

появляются 5-функции, соответствующие всем тем диаграммам, которые можно построить, добавляя всеми возможными способами

к диаграмме, соответствующей разбиению

(р), оч идентичных

сим­

волов

а, 02 идентичных

символов ß, Оз символов

у

и т. д. таким

образом, чтобы не нарушались следующие

правила:

 

 

1. После добавления

каоюдого нового символа

не

возникает

ди­

аграмм

с двумя идентичными символами,

стоящими

в одном и том

же столбце.


 

 

 

 

 

 

Гл.

3. Функции

Шура

 

 

 

 

 

 

113

2.

Если

после добавления

каждого

нового

символа

считать,

дви­

гаясь

справа

налево

по

строкам,

начиная

с

самой

 

верхней

строки

диаграммы,

число

символов

а, ß,

у и

т. д.,

встречающихся

до

дан­

ной ячейки

диаграммы,

то всегда

число символов

 

a

долоісно

быть

больше или равно числу символов

ß,

число

символов

 

ß больше

или

равно

числу

символов

у и т. д:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Диаграмма

после

добавления

каждого

нового

 

символа

дол­

жна оставаться

регулярной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В качестве примера рассмотрим произведение

 

{32}{22 1};

для

него имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

я

 

 

а

 

 

 

 

гпп

 

 

 

 

 

 

 

е

р

ш

ß

ß

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»1

 

 

 

 

H +

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

а

ß

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ß

ß

 

 

 

а

ß

 

 

 

ß У

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

!"

ß_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 I"

+

 

 

3

+

 

 

 

 

 

 

 

 

У

а У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ß

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

ß

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{32} {221} =

(541} +

{5312} +

{532} +

(5221} 4- {4321} +

{423} 4-

 

 

 

4- {42212} 4- {422 } 4- (4212} + {4321} 4- {4313} 4- {32212}

+

 

 

+

{32 22 } +

{323 l).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(44)

Правильность получаемых разложений внешних произведений {р} • {а} можно проверить по размерности, если учесть, что как следствие соотношения

мы имеем [11]

(45)

8 Зак. № 279



114 5. Вайборн. Теоретико-групповые методы

з д е с ь / 1 Р ' , / ' и / І Ѵ ' — р а з м е р н о с т и представлений {р}, {о} и {ѵ} соответственно. Размерности представлений можно легко вычис­ лить, используя формул)' (9), по соответствующим угловым графам. Так, например, в вышерассмотренном случае (44) мы имеем

( 5 5 | 5 ^ ) ! 5 • 5 = 2 8 8 + 5 6 7 + 4 5 0 + 5 2 5 + 7 6 8 + 3 0 0 + 5 6 7 + +252+30 0 + 768+525+450+252 + 288.

Обе части этого выражения действительно равны; следовательно, формула (44) выдерживает проверку на размерность. Следует под­ черкнуть, однако, что указанная проверка не абсолютная: она за­ трагивает лишь размерности представлений, и всегда существует возможность случайных ошибок при наличии в разложении оши­ бочных неприводимых представлений той же размерности, что и истинные, или же неправильных линейных комбинаций неприводи­ мых представлений с суммой их размерностей, идентичной сумме размерностей правильной линейной комбинации.

3.11. Внутренние произведения ^-функций

Разложение по неприводимым представлениям внутренних про­ изведений {р} ° {о} неприводимых представлений симметрической группы является значительно более сложной задачей; к настоя­ щему времени было предпринято с большим пли меньшим успехом немало попыток [37—45] как-то упростить процедуру разложения внутренних произведений.

Так, Литтлвуд [42] пытался решить эту проблему, используя следующее определение внутреннего произведения 5-функцин. Если

(р) и

(а) —разные разбиения одного и того же целого числа п

и если

 

 

 

ѵ ( ру°> _ Ѵ о - ѵ( , )

 

где

и т. д. обозначают соответствующие

характеристики сим­

метрической группы, то выражение

 

 

{ p ) » W = S ^ | v }

(46)

считается внутренним произведением 5-функций {р} и {а}. Проб­ лема представления кронекеровских произведений пар неприводи­ мых представлений симметрической группы Sn в виде прямых сумм неприводимых представлений оказывается тогда эквивалентной проблеме составления внутренних произведений {р} °{о} функций Шура.

Литтлвуд доказал далее интересную теорему, которая позво­ ляет вычислять внутренние произведения S-функций, не прибегая