Файл: Желобенко, Д. П. Гармонический анализ на полупростых комплексных группах Ли.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 158

Скачиваний: 0

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

форма Киллинга — Картайа в Го. Отсюда находим явный вид элемента

i

Р = 2

h i + Y 2 (еа<?-а + С_аеа),

г=1

а>0

где ht — фиксированный базис в картановской подал­

гебре

|) d

Гс> ортонормированный относительно

фор­

мы <аг, у > =

(х, у). Применяя оператор р к вектору

| 0 и

воспользовавшись равенствами еа| 0 = 0, а

О,

[еа, е_а] = а, находим

 

 

 

Рх = (х, х) + (б, к) = + б, к),

 

где X ее Л

отождествляется с вектором X Е5 fj,

б —

полусумма положительных корней алгебры Го. Следо­ вательно, Рх > (X, к) 0. При этом имеем

Р ( t ) = Рх> ((рп£)х) < fcnnlp0 (П)-

По известной формуле Г. Вейля [6], [11], пК— полином от X. Отсюда находим, что для любого т = 0, 1 , 2, ...

имеет место оценка

т = 0 ,1, 2, . .. ,

(7)

где р т (|) — непрерывная полунорма в Е. Следователь­ но, ряд Фурье элемента £ абсолютно сходится в Е. Если

£ — сумма этого ряда, то £ — £ имеет нулевые коэффи­ циенты Фурье, откуда, согласно предложению 7.1,

I =

I.

 

 

 

тем

Если К несвязна, то достаточно воспользоваться

фактом, что с0 = card К/К0 <" оо,

где К 0 — связ­

ная компонента единицы в К,

и ях (К 0) содержит не

более с0

неприводимых компонент К 0.

Предложение

доказано.

 

 

 

6.

П р о с т р а н с т в о

С°° (К).

Применим, в част­

ности, полученный результат к пространству С°° (К)

как левому модулю над К. Запишем ряд Фурье функ­

ции ф Е С ® (К) в виде

 

 

 

 

Ф (*) = s SP (с>'8>' (fc))>

(8)

 

 

X

 

 

46


где сх — числовая п%X ге^-матрица (коэффициент Фурье функции ф (к)). Согласно предложению 7.6, этот ряд сходится к ф (к) в топологии С°° (К ). Оператор (5 в

С°° (К) называется оператором Лапласа Белътрами. П р е д л о ж е н и е 7.7. Топология в С°° (К) опреде­

ляется системой полунорм

 

рт(ф) = max |рт ф (к) |,

т = 0 ,1 ,2 , . . .

(9)

 

 

к

 

 

 

Та

же топология

определяется системой полунорм

 

?т(ф) = тах|рГсх |,

т = 0, 1 , 2, . . . ,

(10)

 

 

л

 

 

 

где

положено

|сх|=

max |рГсх|, относительно

орто-

 

 

 

i, i

 

 

нормированного базиса в Ех.

Пусть т — исходная то­

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

пология в О

(К),

т', т" — топологии, определяемые,

соответственно, полунормами (8), (9). Заметим, что

|сх |= max п\ |(ф, ягМ |< /гхр0(ф)-

г. }

Используя оценки (7) при Е = С°°(К), находим, что т' мажорирует т". Согласно (8), т" мажорирует т. Ясно также, что т мажорирует т'. Предложение доказано.

З а м е ч а н и е . Пусть |ф |р — норма ф (ElLp ), 1 ^ Р ^ оо. Вместо (9) можно рассматривать полу­ нормы

 

Лп(ф) = ||Рт ф||р. т = 0, 1 , 2, . . . ,

(И )

для

каждого фиксированного

р. Аналогично,

вместо

(10) можно рассматривать полунормы

 

 

7т(ф) = ||{РГсХ}||р,

то = 0, 1, 2, . . . ,

(12)

где

|{сх}||р — норма вектора1 с = {сх} в Р, 1

р

<оо.

Заметим также, что 8 = 1 + Р — обратимый опе­

ратор в С°° (К). Полунормы (И ) можно заменить нор­ мами

 

II Ф Imp = 1бт ф ||р>

1 < Р < о о .

 

7.

А л г е б р а ® (К).

Рассматривая 3)

(К) как

двусторонний if-модуль, сопряженный к С°° (К),

легко

47


проверяем, что ряд Фурье каждой (обобщенной) функ­

ции / Е $ (К) сходится к /

в топологии 3) (К ).

Из предложения 7.7 нетрудно также получить, что

всякий элемент /

еЕ 30

(К)

может быть представлен

в виде рт / 0, / 0 е С

(К),

при некотором т = 0, 1, 2, ...

§ 8. Полная неприводимость

Пусть Е — отделимое локально выпуклое прост­ ранство над полем С, S (Е) — алгебра всех слабо не­ прерывных эндоморфизмов Е Е. В алгебре S (Е) мы будем рассматривать слабую операторную топологию,

определяемую полунормами

P%.t\(а) — К®!)1!) |>

u(=S(E), £,ЕЕ Е, Ц€Е Е'.

О п р е д е л е н и е

8.1. Множество М a S (Е) на­

зывается вполне неприводимым, если его линейная оболочка плотна в S (Е). Представление л группы G (алгебры А) называется вполне неприводимым, если мно­ жество л (G) (л (А)) вполне неприводимо.

З а м е ч а н и е 1. Если Е — пространство Макки ([27], стр. 168), то S (Е) а С (Е). Всякое борнологиче­ ское и всякое бочечное пространство является прост­ ранством Макки — см. [27]. В частности, всякое про­ странство Фреше является пространством Макки.

Множество М называется топологически неприводи­ мым, если в Е не существует собственных подпрост­ ранств, инвариантных относительно всех операторов

аМ.

Пр е д л о ж е н и е 8.1. Из полной неприводимости множества М следует его топологическая неприводи­

мость.

 

Заметим, что

форма

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

{а,

| ® ц > — <а£, г] >

определяет двойственность меж­

ду

S (Е) и Е (g) Е',

причем топология в S (Е)

совпа­

дает с о (S (Е), Е (g) Е'). Если

V — собственное под­

пространство в 7?, инвариантное относительно М,

F-L —

его аннулятор в Е ', то F (g) F-L содержится в аннуляторе М, откуда следует, что замкнутая линейная оболочка

M lне совпадает с S (Е).

Предложение доказано.

П р е д л о ж е н и е

8.2. Если М полугруппа

унитарных операторов

в гильбертовом пространстве

48


Е, то условие полной неприводимости для М совпадает

сусловием топологической неприводимости для М.

До к а з а т е л ь с т в о . Замкнутая линейная обо­ лочка А множества М является подалгеброй в S (Е) =

=С (Е) и совпадает, в силу теоремы плотности фон

Неймана ([19], стр.

519),

со

вторым коммутантом

А ” = (А ')', где А ' — коммутант

множества А в S (Е).

Если М топологически неприводимо,

то А ‘ = С-1, от­

куда

А = А " — S (Е).

Предложение

доказано.

З

а м е ч а н и е

2.

Если

dim Е

оо, то, ввиду

теоремы Бернсайда, условие полной неприводимости всегда равносильно условию топологической неприво­ димости (причем в определении 8.1 линейная оболочка М совпадает с L (Е)).

Следующее утверждение является аналогом извест­

ной леммы Шура.

8.3.

 

 

 

П р е д л о ж е н и е

Из полной неприводимо­

сти множества М следует М' = С-1,

где М ’ ком­

мутант М в S (Е).

 

Заметим,

что умножение

Д о к а з а т е л ь с т в о .

в S (Е) раздельно непрерывно (это следует из сущест­

вования сопряженных

операторов

для

элементов а ЕЕ

ЕЕ S (Е)). Отсюда следует, что АГ =

А',

где А — замы­

кание линейной" оболочки множества М. Если М впол­

не неприводимо, то А = S (Е), и остается показать,

что (S (Е))' = С-1. Если оператор Ъе

(S (Е))* не кра­

тен единице, то существует вектор

ЕЕ Е, не колли-

неарный вектору £0 =

5^.

Продолжая (по теореме

Хана — Банаха) оператор проектирования на С|хв дву­

мерном пространстве С£0 +

С|2 до оператора а ЕЕ С(Е),

заметим, что равенство аЪ Ьа =

0 приводит к

про­

тиворечию: £0 =

(Ьа аЬ)

=

0. Предложение

до­

казано.

8.4. Всякое

 

 

С л е д с т в и е

вполне неприводимое

представление коммутативной группы (алгебры) одно­ мерно.

Действительно, в этом случае S (Е) = С-1.

' 3 а~м е ч а н и е 3. Для топологически неприводи­ мых представлений аналог леммы Шура неизвестен. Действительно, даже для'"представлений аддитивной группьГН эта проблема, по существу, сводится к проб­ леме инвариантного подпространства для операторов

S (Е).

49