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: 121
Скачиваний: 0
вложение Д™ш —> A '"1" d А |
(см. доказательство теоре |
|
мы 44), откуда — ф — р ее A ss А хпш(ввиду эффективнос |
||
ти /ф). Следовательно, Ass Д™ш CZAss D™m- Из вложения |
||
А пахО |
А Т Х следует также |
обратное включение.) |
IV. |
У н и т а р н ы е |
м о д у л и . Пусть Н — не |
приводимый гильбертов модуль, представление в ко тором унитарно. Согласно следствию 35.4 и предло жению 35.9, можно считать, не ограничивая общно сти, что
Д Г < D f п < II.
|
П р е д л о ж е н и е |
36.5. А х 1,1 = |
А°°. |
|
ф |
//°°, |
||||||||
то |
Д о к а з а т е л ь с т в о |
(схема). |
Если |
|||||||||||
I мф I «< |
оо |
для |
|
всех |
и Е= U (fc), |
где |
|ф 1 — |
|||||||
= |
В (ф, |
ф)1/* |
(§ |
35). |
Полагая, |
в частности, |
и = |
|3П, |
||||||
п = 0, |
1, |
2, . . ., |
где |
р — оператор |
Лапласа — |
|||||||||
Бельтрами |
|
на |
К, |
и |
пользуясь оценками |
§ 14 |
для |
|||||||
оператора |
Ъх (т, |
%), |
|
находим |
отсюда, |
что |
ф|АеЕ |
|||||||
£Е С°° (К), |
т. е. ф е |
Z)™ln. С другой стороны, тополо- |
||||||||||||
гия в и х |
мажорирует топологию в Н у откуда и х |
= |
||||||||||||
= |
( Р Т Г |
С |
А 00. Предложение доказано. |
|
|
|
||||||||
|
С л е д с т в и е |
36.6. Ass Д™1п = |
Ass D ™ln= Ass Н. |
|||||||||||
|
Действительно, |
Ass А™1п = |
Ass Z>™ln |
(см. |
замеча |
|||||||||
ние в п. |
III). |
В |
то |
же время |
равенство Ass Z>“ in = |
|||||||||
= |
Ass II |
вытекает из определения 36.3 и предложения |
||||||||||||
36.5. |
|
|
[63] |
характеристические веса используют |
||||||||||
|
В статье |
ся при изучении (приводимых) модулей Хариш-Чанд-
ры. Возможно, |
эти веса |
окажутся полезными также |
в спектральном |
анализе |
унитарных G-модулей. |
** *
Изложение в этой главе основано главным образом на ра боте [62], содержание § 36 относится к статье [63].
Предварительная классификация неприводимых (квазипростых, банаховых) G-модулей была получена Хариш-Чапд- рой [97] (см. также [74]) для всех полупростых вещественных групп Ли. Хариш-Чандра показал, что всякий такой G-модуль инфинитезимально эквивалентен одной из компонент компози ционного ряда одного из модулей IIу . Для комплексных групп
аналогичная схема классификации была памечеца в работах
214
Березина [29], [30]. Окончательный результат для вполне не приводимых представлений комплексной группы G был получен в совместной работе Наймарка и автора [66J. Этот результат (в несколько измененной формулировке и с другим доказатель ством) приводится в § 35 (теорема 37).
Другой подход, основанный на рассмотрении вариацион но неприводимых представлений, был предложен в работе [62]. Использование более глубоких теорем гармонического анализа (теорема 34 для алгебры ЭЕ= 3) (G)) позволило при этом рас смотреть более широкий класс неприводимых представлений.
Краткое изложение результатов классификации имеется также в работах [57J, [65].
215
ДОБАВЛЕНИЯ
Добавление I. ТЕОРИЯ ХАРАКТЕРОВ
В этом добавлении излагается краткое введение в теорию характеров полупростых комплексных групп Ли. Наложение ос новано на работах Ф. А . Березина [29], [30], однако содержит ряд технических упрощений. Теория характеров позволяет получить еще один вариант классификации вполне неприводимых банаховых G-модулей.
1. |
Х а р а к т е р ы к о н е ч н о м е р н ы х а |
г е б р * ) . |
Пусть А — ассоциативная конечномерная |
алгебра с единицей над полем С. Под идеалом в А
условимся |
понимать двусторонний |
идеал. Для каж |
|||||
дого представления |
т алгебры |
А |
пусть Jx = |
ker т |
|||
(идеал в А ), |
А х = |
АМ х. |
Если |
т |
конечномерно, то |
||
положим sx (х) |
= sp т (х), |
х £Е А. |
Линейная форма sx |
||||
называется характером представления т. |
|
||||||
Л е м ма 1. |
Если т неприводимо, |
то 1) А х — полная |
|||||
матричная |
алгебра, |
2) |
Jх — максимальный |
идеал, |
3) / — ортогональное дополнение к А относительно |
|
формы В {х, у) = sx (ху), х, |
у ЕЕ А. |
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
1) является следствием |
теоремы Бернсайда. Ясно также, что 1) =4- 2), 3). Лем ма доказана.
П р е д л о ж е н и е 2. Пусть т1? та — два не приводимых представления алгебры А. Следующие ут
верждения |
равносильны: |
т2, |
(2) sx, = |
|
(3) |
JXl = |
Jx,. |
(1) Tj |
эквивалентно |
sx„ |
|||||
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Ясно, |
что |
(1) |
=» (2). |
Из |
||
3) леммы 1 следует, что |
(2) |
(3). |
Если выполняется |
(3), то т*, т2 являются представлениями полной матрич
ной алгебры |
А х„ откуда следует эквивалентность |
тх, т2, т. е. (3) |
(1). Предложение доказано. |
*) Этот раздел приводится для полноты изложения.
216
В частности, характер определяет неприводимое представление т однозначно с точностью до эквивалент ности. Для дальнейшего нам понадобится
|
Л е м м а |
3. Пусть 1к, к = |
1, 2, . . |
га,— попар |
|||||||||||||
но различные максимальные идеалы в А |
с нулевым пе |
||||||||||||||||
ресечением. |
Тогда алгебра А |
изоморфна прямой сумме |
|||||||||||||||
полных |
матричных |
алгебр М к = A/Ik, к = |
1, |
|
2, . . . |
||||||||||||
. . |
п. |
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
п = |
1 |
алгебра |
А |
|||
|
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
||||||||||||||||
проста |
(ввиду |
максимальности 1г — (0)), |
откуда А |
= |
|||||||||||||
= |
М г. |
При |
п |
|
1 положим |
10 |
= |
р| 1к. Из |
условия |
||||||||
/ 0 П In — (0) |
|
|
|
|
|
|
|
кфп |
|
|
|
|
+ |
||||
и максимальности 1п следует, что h |
|||||||||||||||||
+ |
1п = |
А, |
т. е. А изоморфна прямой |
сумме |
М п -j- |
||||||||||||
А 0, |
где |
А 0 = |
А/10. |
Применяя |
индуктивное |
пред |
|||||||||||
положение к максимальным идеалам Jk = |
1кПк р| |
/ 0, |
|||||||||||||||
с |
нулевым |
пересечением |
в |
Л 0, находим, |
что А 0 — |
||||||||||||
прямая сумма М к, к |
— 1, |
2, |
. . . , |
п — 1. |
Лемма |
до |
|||||||||||
казана. |
|
|
|
|
4. |
Всякий максимальный идеал в А |
|||||||||||
|
С л е д с т в и е |
||||||||||||||||
совпадает |
с |
одним из |
идеалов |
I k, |
k = |
1, |
2, |
. . ., |
п. |
||||||||
|
С л е д с т в и е |
5. Пусть J — максимальный идеал, |
|||||||||||||||
содержащий |
пересечение J к, к = |
1, |
2, . . ., |
п, |
|
где |
Jk |
||||||||||
максимальные идеалы. |
Тогда J = |
Jk при некотором к. |
|||||||||||||||
|
(Действительно, это следствие сводится к преды |
||||||||||||||||
дущему путем |
факторизации по |
пересечению Jk, к = |
|||||||||||||||
= |
1, 2, |
. . ., п.) |
|
|
6. |
Характеры |
попарно |
не |
|||||||||
|
П р е д л о ж е н и е |
||||||||||||||||
эквивалентных |
неприводимых |
представлений |
линейно |
||||||||||||||
независимы. |
|
|
|
|
|
|
Предполагая |
линейную |
|||||||||
|
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
||||||||||||||||
зависимость |
характеров st = sTi, £ |
= 1, |
2, . . ., |
га + 1 , |
|||||||||||||
и изменяя, |
если нужно, нумерацию индексов, |
|
можем |
||||||||||||||
считать, |
что |
sn+1 — линейная |
комбинация |
|
, i — |
||||||||||||
= |
1, 2, |
. . ., п. |
Соответственно, |
пересечение |
J t = |
||||||||||||
= |
J4 , |
i = |
1, |
2, . . ., |
га, содержится в |
/ п+1, |
|
откуда |
|||||||||
заключаем, |
согласно |
следствию |
5, |
что Jn+1 = |
Ji при |
некотором £. Отсюда т„+1 эквивалентно тг (предложе ние 2), т. е. мы получаем противоречие. Предложение доказано.
З а м е ч а н и е . Результаты этого раздела остают ся в силе для конечномерных представлений произволь ной ассоциативной алгебры А.
217
2. Ф у н к ц и о н а л sn. Пусть G — полупростая связная комплексная группа Ли, К — ее максимальная компактная подгруппа, ех — центральный проектор
в С (К) (§ 7) со старшим весом X, X — (G). Далее, пусть я — вполне неприводимое представление груп пы G в банаховом пространстве Е. Для каждого г Е Х положим
(х) = |
2 SP п (еххег). |
|
|
X |
|
П р е д л о ж е н и е |
7. Функционал sK(х) |
сущест |
вует для всех х £Е X и удовлетворяет оценке |
|
|
К (х)|<Л Т е(х), |
(*) |
где константа М зависит от supp х, е (х) = (ех, ех)' 2,
е — центральный оператор |
в U (fG) такой, |
что *) |
ях (е) = га£-1, |
их = (Н тях. |
|
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Положим хх = |
ехх. Со |
гласно оценке Хариш-Чандры — Годмана (см. доказа
тельство теоремы 37), dim ехЕ |
п\, т. е. sn (хх) |
= |
= sp (еххех) существует, причем |
I Xх (g) I dg, |
|
|Sr. (Я*) I < п\ I я (Xх) I < М 0н2 5 |
|
|
где положено М 0 = max |я (g) ||, |
max берется |
по |
g €Е supp х. Полагая у — ех, находим, что хх = тгГ'рхДалее, пусть s' (х) — частичная сумма ряда sn (х) по X ^ Я0. Имеем:
I s'(х) КЛ/02 ПIх JI г/х(g) \dg = М 0$2 Ч 11у>- (я) I dS <
X |
X |
< м о S (S « х 2) |
h (SI г/х ( g ) I2) “ dg< |
X |
X |
( S I (§) ? j hd g <
X
X
*) Напомним, что f — алгебра Ли группы К , л,х — неприво димое представление группы К со старшим весом X.
218
(Здесь |
суммы |
берутся по |
X |
Х0, |
однако |
sup2jHx2 < |
|||||||||
-< оо.) |
Переходя к пределу при Х 0 —> |
оо, |
находим ( к). |
||||||||||||
Предложение |
доказано. |
Функционал |
sK |
непрерывен |
в |
||||||||||
С л е д с т в и е |
8. |
||||||||||||||
топологии X . |
Если |
Е — гильбертово |
пространство, |
||||||||||||
то операторы я (я), х £Е X, являются ядерными, при |
|||||||||||||||
чем s„ (х) = sp я (х), |
х ЕЕ X. |
представления |
я в |
ал |
|||||||||||
Пусть |
= |
кет я — ядро |
|||||||||||||
гебре X . Для каждой пары х, у £Е X |
положим |
|
|
||||||||||||
|
|
|
В (х, у) = sn (ху). |
|
|
|
|
|
|
||||||
Л е м м а |
9. |
Идеал |
J K является |
ортогональным |
|||||||||||
дополнением к |
X относительно |
В (х, |
у). |
J_ X. С дру |
|||||||||||
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Ясно, |
что |
|
||||||||||||
гой стороны, |
если z Е |
X, |
z _j__ X, |
то |
л {ekzex) ортого |
||||||||||
нально |
я (ехХ ех) для |
каждой |
конечной |
суммы |
|
ея |
|||||||||
проекторов е'х, |
р. < |
L |
Согласно |
предложению |
8.8, |
||||||||||
л (e^Xex) — полная |
матричная |
алгебра |
в |
я (е*,) Е. |
|||||||||||
Следовательно, |
я (e^zek) |
= |
0 для всех X, |
т. е. я (z) = |
О, |
||||||||||
z ЕЕ /* . |
Лемма доказана. |
я (X х) |
= |
я (X х) |
в подпрост |
||||||||||
Положим X х = ехХе*, |
|||||||||||||||
ранстве я (е-х) Е. |
|
10. |
|
|
|
я^ |
я2 — вполне |
||||||||
П р е д л о ж е н и е |
Пусть |
||||||||||||||
неприводимые |
|
представления |
группы |
G в банаховых |
пространствах Ег, Е2. Следующие утверждения равно сильны:
1°- |
= |
s„,. |
|
2°. |
Jni = |
Jn,- |
я2 (X х) отличны от ну |
3°. Представления jTj (X х), |
|||
ля и эквивалентны хотя бы при одном X. |
|||
4°. Представления ях, я2 эквивалентны по Наймарку. |
|||
5°. Представления ях (X#), |
я2 (Х #) эквивалентны *). |
||
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Согласно лемме 9,1° =4- 2°. |
Если выполняется 2°, то конечномерные представления
(X х), |
я2 (X х) |
имеют |
одинаковые ядра и потому |
|||
эквивалентны (предложение 2), т. е. 2° |
3°. |
Согласно |
||||
[66], 3° |
4°. Ясно |
также, что 4° =#■ 5° =#> 1°. |
Предло |
|||
жение доказано. |
|
|
|
|
|
|
Напомним, что X — двусторонний идеал в алгебре |
||||||
Y = 3) (G). |
|
|
|
|
|
|
*) Напомним, |
что |
X # |
— прямая сумма |
Х Х1Л= ех Хе^, |
X, р <= Л. Вместо эквивалентности по Наймарку можно рассмат ривать инфинитезимальную эквивалентность.
219