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: 159

Скачиваний: 0

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

откуда <я (я)

/> = 0, х €= G. В частности,

<£, /> = О

для всех |

Е, т. е. / = 0. Отображение 1 >-»- я (х)

х

(г, отождествляет G00с

подпространством

элемен­

тов

cp ее G°° (G), инвариантных относительно представ­

ления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rtfe)'PW = J*(g)(pfe14

x,g<=G.

 

В частности,

Ех замкнуто

в С°° (G, Е).

Поскольку Е

квазиполно,

то С°°

(G, Е)

квазиполно,

следовательно,

Е°° квазиполно *).

Дифференцируемость

Е

также

легко

проверяется

([31],

стр. 109). Предложение до­

казано.

 

 

 

6.6. Представление я00=

я |Е°° про­

 

С л е д с т в и е

должается

до представления 33 (G).

 

 

 

 

 

Подпространство

Е°° мы будем называть

подпрост­

ранством Гординга в Е.

 

 

 

 

 

 

Вектор

|

Е= Е

называется аналитическим (отно­

сительно я),

если вектор-функция я (g) £ аналитична

на

G.

Представление я называется

аналитическим,

если операторная функция я (g) аналитична на G (в то­ пологии С (Е)). Согласно теореме Нельсона [88], если Е — пространство Банаха, то пространство Еа всех аналитических векторов непрерывного G-модуля Е

всюду

плотно в Е.

За.

А л г е б р a L1 (G). Если G — локально ком­

пактная унимодулярная группа с мерой Хаара dg, то пространство Лебега L1 (G), определенное относитель­

но dg, является алгеброй относительно

свертки на G:

(срф) (ж) = $Ф {ху~г) ф (у) dy,

ф, ф е

L1 (G).

Другие примеры групповых алгебр читатель может найти в [161, [76]. Следуя схеме [76], можно построить также алгебру гиперфункций (с м /[26]) на’ группе Ли, тесно связанную с аналитическими представлениями группы G. Различные типы групповых алгебр естест­ венно соответствуют различным типам представлений группы G — см. [76], [92].

*) Если Е полно, то Е°° также полно.

41


§ 7. Представления компактных групп

Напомним основные сведения из теории представле­ ний компактных групп.

Пусть К — компактная группа. Всякое топологи­ чески неприводимое представление группы К конечно­ мерно и унитарно (см. [12]). Пусть Л — множество всех классов эквивалентности неприводимых представ­

лений группы К. Множество Л конечно *)

или счетно.

1.

А л г е б р а с ф е р и ч е с к и х ф у н к ц и й .

Пусть

л’1 — неприводимое представление

группы К

класса

А в конечномерном гильбертовом прост­

ранстве Ег, с if-инвариантным скалярным произведе­ нием (£, т]), ^ , г ] Е Ех. Пусть SS — линейная оболочка

всех

матричных

элементов

е|„ (к) = (£, лх (к) ц),

l E

Л, |, т) е= Ех.

Имеем

 

 

 

55 = 0 55х,

(1)

 

 

X

 

где X х — линейная оболочка

при фиксированном к.

Множество X является алгеброй относительно свертки. Элементы алгебры X называются сферическими функ­ циями на К. Подпространство X х является минималь­ ным двусторонним идеалом в X. Отображение | (g) ц >-*-

ь*

продолжается до

изоморфизма

 

 

X х ~

Е х <g) Ех

(2)

(линейного по £, антилинейного по ц), который являет­ ся также if-модульным изоморфизмом относительно левых и правых сдвигов на К. Заметим, что в Е х су­ ществует операция комплексного сопряжения, отож­ дествляющая Ек с контрагредиентным модулем Е\. При этом

Х г ~ Е х ® Е ь .

(3)

Согласно аппроксимационной теореме Петера — Вей­ ля, алгебра X является всюду плотным идеалом в С (К). В то же время X является алгеброй относительно обыч­ ного умножения функций на К. В дальнейшем, как правило, мы будем рассматривать1 X с операцией обычного умножения.

*) Множество Л конечно, лишь если группа G конечна.

42


А

2. А л г е б р а Н =

L* (А).

Как известно, группа

унимодулярна. Пусть dk — мера Хаара на А , нор­

мированная условием

^dk = 1.

Пространство Н =

=

I ? (А) является гильбертовой алгеброй относитель­

но свертки. При этом Н — прямая ортогональная сум­ ма своих минимальных двусторонних идеалов Н х = X х:

 

Н = © Я \

(4)

 

х

 

Если векторы

ц пробёгают ортонормированный ба­

зис в Ах, то

функции 8^ (к) = (£, ях (к) ц)

образуют

ортогональный

базис в # \ причем | |=

где

1ФII “ (Ф’

ф)’ 2— норма элемента

ф е Я .

Далее, пусть

Хх — характер представления я?.,

контрагредиентного ях

(Хх (k) =

sp ях (к) = sp я х (к)).

Элементы

 

 

ех = пК%х,

1 е А

(5)

образуют ортогональное семейство эрмитовых проекто­ ров в Н, причем ех — проектор на Н х (ехН = Нех = Н х). Согласно разложению (4), возрастающая сумма левых (правых) проекторов ех образует аппроксимативную единицу в Н. Центр алгебры Н является прямой сум­ мой СеЛ, X £Е А.

3. К-ф и н и т н ы е в е к т о р ы . Пусть Е — про­ извольный A -модуль. Вектор | Е Е называется К-фи- нитным, если циклический подмодуль А§, порожден­

ный |, конечномерен. Пусть

V = Ек — множество

всех А-финитных векторов Е. Имеем

V = 0 Vх,

(6)

Л

 

где — максимальный подмодуль в V, представление в котором кратно я Л. Если Е — непрерывный квази­ полный A -модуль, то Е является также С (А)-модулем (§ 6), причем элемент ех, определенный в (5), является проектором Е на Vх.

Для каждого | 6= Е положим

= ех|. Векторы |х

называются компонентами Фурье вектора £.

П р е д л о ж е н и е

7.1. Вектор |

содержится

в замкнутой линейной

оболочке

векторов

£х, X Е= А.

43


Д о к а з а т е л ь с т в о .

Достаточно

проверить

(ввиду

теоремы Хана — Банаха), что

 

 

/ _| |\ Я, е= Л =ф / _|_ £

для каждого

/ £Е Е '.

Если /

GE Е' аннулирует £х, то имеем

 

 

 

<|\ /> = «х §ЗСх (к) <к\, /> dk = 0,

X е

А,

откуда следует, что функция ср (к) = </с|, /> ортого­ нальна центру алгебры Н. Положим

Оператор р 0продолжается в Я до ортогонального проек­ тора на центр алгебры В . Имеем

 

РоЧ> ( к ) =

0 =4- <|, /> =

р0ф (е) =

0,

откуда £_]_/• Предложение доказано.

 

С л е д с т в и е

7.2. Если Е непрерывный квази­

полный К-модулъ, то V =

всюду плотно в Е.

4.

П р е д с т а в л е н и я

г р у п п Л и . Пусть

G — группа Ли, К — ее компактная подгруппа, Е

непрерывный квазиполный

G-модуль.

Положим

£ * = £ * р) £°°.

П р е д л о ж е н и е 7.3.

Подпространство

(~) Е*

всюду плотно в

X

А.

Подпространство

Е # всюду

плотно в Е.

 

 

 

Если

сеть |e е

Е ап­

Д о к а з а т е л ь с т в о .

проксимирует | е

FA,

то

сеть

е

FA П Е*

также

аппроксимирует £,

§ =

|А.

В

частности,

Е #

всюду

плотно в Ек. Следовательно, Е * всюду плотно в Е. Предложение доказано.

Модуль Е называется К-финитным, если dim FA<

X°о Для всех ^ £Е А.

Сл е д с т в и е 7.4. Если Е К-финитный G-мо­

дуль, то Ек CZ Е*.

Пусть з — алгебра Ли группы G.

П р е д л о ж е н и е

7.5. Подпространство Е * ин­

вариантно относительно

U (g).

44


Д о к а з а т е л ь с т в о . Для

всех | ее Ё,

и ЕЕ д,

к ее К имеем

= (кик-1) А£. В

частности,

g£# —

A -подмодуль Е°°, изоморфный фактормодулю g ® Е *, с присоединенным действием К в д. Отсюда gЕ* CZ Е*. Предложение доказано.

5. Д и ф ф е р е н ц и р у е м ы е А - м о д у л и . Пусть К — компактная группа Ли. В этом случае сфе­ рические функции аналитичны на К. Пусть £ — алгеб­ ра Ли группы К. В алгебре £ существует А-инвари- антное (относительно присоединенного представления) скалярное произведение (ж, у), х, у ЕЕ £• Если К свя­ зна, то А отождествляется с целочисленной решеткой

в£ (решетка старших весов).

Пр е д л о ж е н и е 7.6. Если Е дифференци­ руемый квазиполный модуль, то каждый вектор | является суммой (сходящегося в Е) ряда Фурье

1 = Ш -

х

Д о к а з а т е л ь с т в о . Пусть 5s — базисная си­ стема полунорм пространства Е. Поскольку представ­ ление в Е равностепенно непрерывно (§ 5), то для всякой полунормы р Е Э 5 существует непрерывная полунорма р0 такая, что р (А|) р 0 (£), к ев К. Отсю­ да имеем

Р ( t ) < их ■шах |Хх (А) |р (Щ < п\ р0(£).

 

 

 

к

 

 

 

Для

дальнейшей оценки р (|х)

рассмотрим

в S (£с)

квадратичный полином Р (х)

= (х, ж), и пусть [3 —

образ р (ж) в U (£с). Ввиду А-инвариантности р (ж),

имеем P e

Z (£с),

где Z (£с) — центр U (£с).

Из ква-

дратичности р (ж) следует,

что

р — симметричный

оператор

в С°°

(К) относительно формы

<ф, ф> =

= Уф (к) ф (к) dk.

Отсюда имеем

 

 

 

 

(р|)х =

их JРхх (к) - k l - d k = Рх£Х.

 

где Рх — собственное значение р в неприводимом A -мо­

дуле

Ах.

Для вычисления

Рх достаточно применить

оператор Р к старшему вектору £0ЕЕ Ах. Предположим

вначале, что К

связна.

Производная подалгебра

£0 = dl полупроста,

и (ж, у)

= — <ж, у >, где <ж, у }

45