Kompakte Lie-Gruppe

Kompakte Lie-Gruppen und ihre Darstellungstheorie sind in vielen Bereichen der Mathematik und Physik von Bedeutung.

Der Kreis mit Mittelpunkt 0 und Radius 1 in der komplexen Zahlenebene ist eine Lie-Gruppe mit komplexer Multiplikation. Er ist kompakt, weil er eine abgeschlossene und beschränkte Teilmenge der Ebene ist.

Definition

Eine kompakte Lie-Gruppe ist eine Lie-Gruppe, die mit der zugrundeliegenden Topologie ein kompakter Hausdorffraum ist.

Klassifikation

Jede einfache, zusammenhängende und einfach zusammenhängende, kompakte Lie-Gruppe ist eine der folgenden:

  • symplektische Gruppe S p ( n ) , n 1 {\displaystyle Sp(n),n\geq 1} ,
  • spezielle unitäre Gruppe S U ( n ) , n 3 {\displaystyle SU(n),n\geq 3} ,
  • Spin-Gruppe S p i n ( n ) , n 7 {\displaystyle Spin(n),n\geq 7} ,
  • die kompakte reelle Form einer der exzeptionellen Lie-Gruppen G 2 , F 4 , E 6 , E 7 , E 8 {\displaystyle G_{2},F_{4},E_{6},E_{7},E_{8}} .

Jede zusammenhängende und einfach zusammenhängende, kompakte Lie-Gruppe ist ein Produkt einfacher, zusammenhängender und einfach zusammenhängender, kompakter Lie-Gruppen.

Jede zusammenhängende, kompakte Lie-Gruppe G {\displaystyle G} hat eine zentrale Erweiterung

1 A G ~ G 1 {\displaystyle 1\to A\to {\widetilde {G}}\to G\to 1} ,

wobei A {\displaystyle A} eine endliche abelsche Gruppe und G ~ = T m × K {\displaystyle {\widetilde {G}}=T^{m}\times K} das Produkt eines Torus mit einer zusammenhängenden und einfach zusammenhängenden, kompakten Lie-Gruppe K {\displaystyle K} ist.

Eine kompakte Gruppe hat endlich viele Zusammenhangskomponenten, sie ist also eine endliche Erweiterung ihrer Einheitskomponente G 0 {\displaystyle G_{0}} .

Literatur

  • Mark Sepanski: Compact Lie Groups, Springer Verlag 2007. ISBN 978-0387302638