콕세터 군의 차수와 지수 (degrees and exponents)

수학노트
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개요

  • 지수는 콕세터 원소의 고유값에서 등장
  • 차수는 불변량이론에서 등장


지수(exponent)

  • <math>h</math> : 콕세터 수
  • 콕세터 원소의 고유값은 언제나 적당한 정수 <math>m_i</math>와 크기 <math>h</math>의 원시단위근 <math>\zeta</math>에 대하여 <math>\zeta^{m_i}</math> 꼴로 쓰여진다.
  • 정수 <math>m_i</math>, <math>1\leq m_i\leq h-1</math>를 콕세터 군의 지수라 부른다
  • 지수를 <math>m_1\le \cdots \le m_r</math>이라 두면, <math>m_i+m_{r-i+1}=h</math>이 성립하고, 여기서 <math>r</math>은 rank
  • 카르탄 행렬의 고유값은 <math>4\sin^2(m_{i}\pi/2h)</math>
  • 인접행렬(adjacency matrix)의 고유값은 <math>2\cos(\pi m_i/h)</math>


예

  • <math>A_4</math>의 콕세터 수는 5
  • 카트탄 행렬
<math>\left( \begin{array}{cccc} 2 & -1 & 0 & 0 \\ -1 & 2 & -1 & 0 \\ 0 & -1 & 2 & -1 \\ 0 & 0 & -1 & 2 \end{array} \right)</math>
  • 딘킨 다이어그램의 인접행렬은
<math>\left( \begin{array}{cccc} 0 & 1 & 0 & 0 \\ 1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array} \right)</math>
  • 인접행렬의 고유값
<math>\left\{\frac{1}{2} \left(-1-\sqrt{5}\right),\frac{1}{2} \left(1+\sqrt{5}\right),\frac{1}{2} \left(1-\sqrt{5}\right),\frac{1}{2} \left(-1+\sqrt{5}\right)\right\}</math>


예

  • <math>E_8</math>의 경우, 콕세터원소의 특성다항식은 다음과 같다
<math>

x^8+x^7-x^5-x^4-x^3+x+1 </math> 이는 원분다항식(cyclotomic polynomial) <math>\Phi_{30}(x)</math>으로

<math>

\Phi_n(x) =\prod_{1\le k\le n,\gcd(k,n)=1}\left(x-e^{2i\pi\frac{k}{n}}\right). </math>

  • 해는 <math>\left\{\zeta ,\zeta ^7,\zeta ^{11},\zeta ^{13},\zeta ^{17},\zeta ^{19},\zeta ^{23},\zeta ^{29}\right\}</math>로 주어지며, 여기서 <math>\zeta</math>는 크기 30인 원시단위근


성질

정리 (Kostant, 1959)

콕세터 군의 지수를 <math>m_1\le \cdots\le m_n</math>, 차수를 <math>k_1\le \cdots\le k_n</math>라 하자. 그러면

<math>

m_i=k_i-1. </math> 이고 다음이 성립한다

<math>

\sum_{}m_i=\sum_{}(k_i-1)=\frac{nh}{2}=|\Phi^{+}| </math>

  • 이는 콕세터의 추측
  • 유한 콕세터 군 <math>W</math>의 차수를 <math>k_1\le \cdots \le k_n</math>이라 하면, 다음이 성립한다
<math>

|W|=k_1\cdots k_n </math>


homological algebraic characterization

  • For a semisimple. Lie algebra L
  • <math>H^{\bullet}(L)</math> is a free super-commutative algebra with homogeneous generator in degrees <math>2m_1+1,\cdots,2m_l+1</math>


테이블

<math>

\begin{array}{c|ccccc} & \text{rank} & \text{degree} & \text{exponent} & \text{order} & \text{Coxeter} \\ \hline A_n & n & 2,3,\cdots, n+1 & 1,2,\cdots, n& (n+1)! & n+1 \\ B_n/C_n & n & 2,4,6,\cdots,2n & 1,3,5,\cdots,2n-1 & 2^n n! & 2 n \\ D_n & n & 2,4,6,\cdots 2n-2, n & 1,3,5,\cdots,2n-3, n-1 & 2^{n-1} n! & 2 n-2 \\ E_6 & 6 & 2,5,6,8,9,12 & 1,4,5,7,8,11 & 51840 & 12 \\ E_7 & 7 & 2,6,8,10,12,14,18 & 1,5,7,9,11,13,17 & 2903040 & 18 \\ E_8 & 8 & 2,8,12,14,18,20,24,30 & 1,7,11,13,17,19,23,29 & 696729600 & 30 \\ F_4 & 4 & 2,6,8,12 & 1,5,7,11 & 1152 & 12 \\ G_2 & 2 & 2,6 & 1,5 & 12 & 6 \\ H_3 & 3 & 2,6,10 & 1,5,9 & 120 & 10 \\ H_4 & 4 & 2,12,20,30 & 1,11,19,29 & 14400 & 30 \\ I_2(m) & 2 & 2,m & 1,m-1 & 2 m & m \end{array} </math>


메모

<math>S^W</math>, that is, <math>S^W=\mathbb{C}[f_1,\cdots,f_n]</math>, then their degrees <math>d_1,\cdots,d_n</math> are called the fundamental degrees.


역사

  • 193? 콕세터
  • Kostant, Steinberg, Chevalley, Coleman


related items


매스매티카 파일 및 계산 리소스


사전 형태의 자료


관련논문

  • http://arxiv.org/abs/1110.6620
  • Damianou, Pantelis A. “A Beautiful Sine Formula.” American Mathematical Monthly 121, no. 2 (2014): 120–35. doi:10.4169/amer.math.monthly.121.02.120.
  • Burns, John M., and Ruedi Suter. 2012. “Power Sums of Coxeter Exponents.” Advances in Mathematics 231 (3-4): 1291–1307. doi:10.1016/j.aim.2012.06.020.
  • Kostant, Bertram. “The Principal Three-Dimensional Subgroup and the Betti Numbers of a Complex Simple Lie Group.” American Journal of Mathematics 81 (1959): 973–1032.
  • Coleman, A. J. “The Betti Numbers of the Simple Lie Groups.” Canadian Journal of Mathematics. Journal Canadien de Mathématiques 10 (1958): 349–56.

메타데이터

위키데이터

Spacy 패턴 목록

  • [{'LOWER': 'coxeter'}, {'LEMMA': 'element'}]
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