กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

องค์ประกอบค็อกซ์เตอร์

ในทางคณิตศาสตร์องค์ประกอบCoxeterคือองค์ประกอบของกลุ่ม Coxeter ที่ไม่สามารถลดทอนได้ ซึ่งเป็นผลคูณของการสะท้อนแบบง่ายทั้งหมด ผลคูณขึ้นอยู่กับลำดับที่นำมาใช้...

องค์ประกอบค็อกซ์เตอร์

ในทางคณิตศาสตร์องค์ประกอบCoxeterคือองค์ประกอบของกลุ่ม Coxeter ที่ไม่สามารถลดทอนได้ ซึ่งเป็นผลคูณของการสะท้อนแบบง่ายทั้งหมด ผลคูณขึ้นอยู่กับลำดับที่นำมาใช้ แต่ลำดับที่แตกต่างกันจะสร้าง องค์ประกอบ คู่ควบ ซึ่งมี ลำดับเดียวกันลำดับนี้เรียกว่าจำนวน Coxeterตั้งชื่อตามนักเรขาคณิตชาวอังกฤษ-แคนาดาHSM Coxeterผู้ซึ่งแนะนำกลุ่มเหล่านี้ในปี 1934 ในฐานะนามธรรมของกลุ่มการสะท้อน[ 1 ]

คำจำกัดความ

โปรดทราบว่าบทความนี้สมมติว่ากลุ่มค็อกซีเตอร์ เป็นกลุ่มจำกัด สำหรับกลุ่มค็อกซีเตอร์อนันต์ จะมีชั้น สมมูลหลายชั้น ของสมาชิกค็อกซีเตอร์ และสมาชิกเหล่านั้นจะมีอันดับอนันต์

มีหลายวิธีในการกำหนดค่า Coxeter number hของระบบรากที่ไม่สามารถแยกย่อยได้

  • เลขค็อกซ์เตอร์ (Coxeter number ) คือลำดับขององค์ประกอบค็อกซ์เตอร์ ใดๆ
  • เลขค็อกซ์เตอร์คือ⁠ ⁠โดยที่nคืออันดับ และmคือจำนวนการสะท้อน ในกรณีทางผลึกศาสตร์m คือครึ่งหนึ่ง ของจำนวนรากและ2m + nคือมิติของพีชคณิตลีแบบ กึ่งง่ายที่สอดคล้อง กัน
  • ถ้ารากสูงสุดเป็นรากเดี่ยวα iแล้วจำนวนค็อกซ์เตอร์คือ
  • จำนวนค็อกเซเตอร์ (Coxeter number) คือดีกรีสูงสุดของค่าคงที่พื้นฐานของกลุ่มค็อกเซเตอร์ (Coxeter group) ที่กระทำต่อพหุนาม

หมายเลข Coxeter สำหรับแต่ละประเภทของ Dynkin แสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้:

กลุ่มค็อกซ์เตอร์ แผนภาพค็อกซ์เตอร์แผนภาพไดน์กินการสะท้อน[ 2 ]หมายเลขค็อกซ์เตอร์hหมายเลขคู่ Coxeter ระดับของค่าคงที่พื้นฐาน
หนึ่ง[3,3...,3]......n + 1n + 12, 3, 4, ..., n + 1
บีเอ็น[4,3...,3]......n 22 น.2 n − 12, 4, 6, ..., 2 n
ซีเอ็น...n + 1
ดีเอ็น[3,3,...3 1,1 ]......n ( n − 1)2 n − 22 n − 2n ; 2, 4, 6, ..., 2 n − 2
อี6[3 2,2,1 ]3612122, 5, 6, 8, 9, 12
อี7[3 3,2,1 ]6318182, 6, 8, 10, 12, 14, 18
อี8[3 4,2,1 ]12030302, 8, 12, 14, 18, 20, 24, 30
เอฟ4[3,4,3]241292, 6, 8, 12
จี2[6]6642, 6
เอช3[5,3]- 15102, 6, 10
เอช4[5,3,3]- 60302, 12, 20, 30
ฉัน2 ( หน้า )[ p ]- พีพี2, หน้า

ตัวแปรคงที่ของกลุ่มค็อกซีเตอร์ที่กระทำต่อพหุนามก่อให้เกิดพีชคณิตพหุนามซึ่งตัวสร้างคือตัวแปรคงที่พื้นฐาน โดยมีดีกรีแสดงอยู่ในตารางด้านบน สังเกตว่าถ้าmเป็นดีกรีของตัวแปรคงที่พื้นฐานแล้วh + 2 − m ก็เป็นดีกรีของตัวแปรคงที่พื้นฐานเช่น กัน

ค่าลักษณะเฉพาะขององค์ประกอบค็อกซ์เตอร์คือตัวเลขเมื่อmดำเนินไปตามระดับของตัวแปรคงที่พื้นฐาน เนื่องจากเริ่มต้นด้วยm = 2ดังนั้นจึงรวมถึง รากที่ hของเอกภาพแบบดั้งเดิมซึ่งมีความสำคัญในระนาบค็อกซ์เตอร์ ดังที่แสดงด้านล่าง

เลขค็อกซ์เตอร์คู่ (Dual Coxeter number)คือ 1 บวกกับผลรวมของสัมประสิทธิ์ของรากเดี่ยวในรากสั้น ที่สุด ของระบบรากคู่

การสั่งซื้อแบบกลุ่ม

มีความสัมพันธ์ระหว่างลำดับgของกลุ่ม Coxeter และจำนวน Coxeter h : [ 3 ]

ตัวอย่างเช่น[3,3,5]มีh = 30 :

องค์ประกอบของค็อกซ์เตอร์

องค์ประกอบ Coxeter ที่แตกต่างกันจะสอดคล้องกับการวางแนวของแผนภาพ Coxeter (เช่น กับ Dynkin quivers ): การสะท้อนแบบง่ายที่สอดคล้องกับจุดยอดต้นทางจะถูกเขียนก่อน จุดยอดปลายทางจะถูกเขียนทีหลัง และจุดรับจะถูกเขียนเป็นลำดับสุดท้าย (การเลือกลำดับระหว่างจุดยอดที่ไม่ติดกันนั้นไม่สำคัญ เนื่องจากจุดยอดเหล่านั้นสอดคล้องกับการสะท้อนที่สลับกันได้) ทางเลือกพิเศษคือการวางแนวแบบสลับ ซึ่งการสะท้อนแบบง่ายจะถูกแบ่งออกเป็นสองชุดของจุดยอดที่ไม่ติดกัน และขอบทั้งหมดจะถูกวางแนวจากชุดแรกไปยังชุดที่สอง[ 4 ]การวางแนวแบบสลับจะสร้างองค์ประกอบ Coxeter พิเศษwที่สอดคล้องกับเงื่อนไขโดยที่w 0คือองค์ประกอบที่ยาวที่สุดหากจำนวน Coxeter hเป็นเลขคู่

สำหรับกลุ่มสมมาตรบน องค์ประกอบ nองค์ประกอบ Coxeter คือn -cycle บางอย่าง: ผลคูณของการสะท้อนแบบง่ายคือองค์ประกอบ Coxeter [ 5 ] สำหรับ n ที่เป็นเลขคู่ องค์ประกอบ Coxeter ที่มีการวางแนวสลับกันคือ: มีองค์ประกอบ Coxeter ที่แตกต่างกันในบรรดาn -cycle

กลุ่มไดเฮดรัลDih pเกิดจากการสะท้อนสองครั้งที่ทำมุมกันและดังนั้นองค์ประกอบ Coxeter ทั้งสองจึงเป็นผลคูณของการสะท้อนเหล่านั้นในลำดับใดก็ได้ ซึ่งก็คือการหมุนด้วย

เครื่องบินค็อกซ์เตอร์

การฉายภาพ ระบบราก E 8ลงบนระนาบ Coxeter แสดงให้เห็นสมมาตร 30 เท่า

สำหรับองค์ประกอบ Coxeter w ที่กำหนด จะมีระนาบP ที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งwกระทำโดยการหมุนด้วย⁠ ⁠ ระนาบ นี้เรียกว่าระนาบ Coxeter [ 6 ]และเป็นระนาบที่Pมีค่าลักษณะเฉพาะและ[ 7 ]ระนาบนี้ได้รับการศึกษาอย่างเป็นระบบครั้งแรกใน ( Coxeter 1948 ) [ 8 ]และต่อมาใช้ใน ( Steinberg 1959 ) เพื่อให้การพิสูจน์ที่เป็นเอกภาพเกี่ยวกับคุณสมบัติขององค์ประกอบ Coxeter [ 8 ]

ระนาบ Coxeter มักใช้ในการวาดแผนภาพของโพลีโทปและระบบรากที่มีมิติสูงกว่า โดยจุดยอดและขอบของโพลีโทปหรือราก (และขอบบางส่วนที่เชื่อมต่อจุดยอดและรากเหล่านี้) จะถูกฉายภาพตั้งฉากลงบนระนาบ Coxeter ทำให้ได้รูปหลายเหลี่ยม Petrieที่มีสมมาตรการหมุนh เท่า [ 9 ]สำหรับระบบราก จะไม่มีรากใดแมปไปยังศูนย์ ซึ่งสอดคล้องกับองค์ประกอบ Coxeter ที่ไม่ได้กำหนดรากหรือแกนใดๆ (ไม่มีค่าไอเกน 1 หรือ −1) ดังนั้นการฉายภาพของวงโคจรภายใต้w จะก่อให้เกิด การจัดเรียงแบบวงกลมhเท่า[ 9 ]และมีจุดศูนย์กลางว่างเปล่า ดังเช่นใน แผนภาพ E 8 ด้านบนขวา สำหรับโพลีโทป จุดยอดอาจแมปไปยังศูนย์ ดังที่แสดงไว้ด้านล่าง การฉายภาพลงบนระนาบ Coxeter สำหรับ ทรงหลายเหลี่ยมเพลโตจะ แสดงไว้ด้านล่าง

ในสามมิติ สมมาตรของทรงหลายเหลี่ยมปกติ { p , q }ที่มีรูปหลายเหลี่ยมเพทรีแบบมีทิศทางหนึ่งอัน ซึ่งกำหนดเป็นผลรวมของการสะท้อน 3 ครั้ง มีสมมาตรแบบหมุนกลับS h , [2 + , h + ] , อันดับhการเพิ่มกระจกเงา สมมาตรสามารถเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเป็นสมมาตรแบบแอนติปริซึมD h d , [2 + , h ] , อันดับ2 hในการฉายภาพแบบตั้งฉาก 2 มิติ สมมาตรนี้จะกลายเป็นสมมาตรแบบไดเฮดรัDih h , [ h ] , อันดับ2 h

กลุ่มค็อกซ์เตอร์ เอ3 ทีดีบี3 โอเอชH 3 I h
ทรงหลายเหลี่ยม ปกติทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่า{3,3}ลูกบาศก์{4,3}ทรงแปดเหลี่ยม{3,4}ทรงสิบสองเหลี่ยม{5,3}ทรงยี่สิบหน้า{3,5}
สมมาตรS 4 , [2 + ,4 + ], (2×) D 2d , [2 + ,4], (2*2)6 , [2 + ,6 + ], (3×) ง3d , [2 + ,6], (2*3)S 10 , [2 + ,10 + ], (5×) D 5d , [2 + ,10], (2*5)
สมมาตรระนาบ ค็อกซ์เตอร์Dih 4 , [4], (*4•)Dih 6 , [6], (*6•)Dih 10 , [10], (*10•)
รูปหลายเหลี่ยมเพทรีของทรงหลายเหลี่ยมเพลโต แสดงสมมาตรแบบ 4 เท่า 6 เท่า และ 10 เท่า

ในสี่มิติ สมมาตรของโพลีโครอนปกติ { p , q , r }ที่มีโพลีกอน Petrie ทิศทางหนึ่งอันที่ทำเครื่องหมายไว้คือการหมุนสองครั้งซึ่งกำหนดเป็นส่วนประกอบของการสะท้อน 4 ครั้ง โดยมีสมมาตร+ 1 / h [C h ×C h ] [ 10 ] ( John H. Conway ), (C 2h /C 1 ;C 2h /C 1 ) (#1', Patrick du Val (1964) [ 11 ] ) , อันดับh

กลุ่มค็อกซ์เตอร์ เอ4บี4เอฟ4เอช4
โพลีโครอน ปกติ5 เซลล์{3,3,3}16 เซลล์{3,3,4}เทสเซอแร็กต์{4,3,3}24-เซลล์{3,4,3}120-เซลล์{5,3,3}600-เซลล์{3,3,5}
สมมาตร + 1 / 5 [C 5 ×C 5 ]+ 1 / 8 [C 8 ×C 8 ]+ 1 / 12 [C 12 ×C 12 ]+ 1 / 30 [C 30 ×C 30 ]
สมมาตรระนาบ ค็อกซ์เตอร์Dih 5 , [5], (*5•)Dih 8 , [8], (*8•)Dih 12 , [12], (*12•)Dih 30 , [30], (*30•)
รูปหลายเหลี่ยมเพทรีของทรงเรขาคณิต 4 มิติปกติ แสดงสมมาตรแบบ 5 เท่า 8 เท่า 12 เท่า และ 30 เท่า

ในห้ามิติ สมมาตรของโพลีโทป 5 มิติปกติ { p , q , r , s }ซึ่งมีรูปหลายเหลี่ยมเพทรีแบบมีทิศทางหนึ่งอัน จะถูกแสดงด้วยการรวมกันของการสะท้อน 5 ครั้ง

กลุ่มค็อกซ์เตอร์ เอ5บี5ดี5
โพลีเทอรอน ปกติ5-ซิมเพล็กซ์{3,3,3,3}5-ออร์โธเพล็กซ์{3,3,3,4}5-ลูกบาศก์{4,3,3,3}5-เดมิคิวบ์h{4,3,3,3}
สมมาตรระนาบ ค็อกซ์เตอร์Dih 6 , [6], (*6•)Dih 10 , [10], (*10•)Dih 8 , [8], (*8•)

ในมิติที่ 6 ถึง 8 มีกลุ่ม Coxeter พิเศษอยู่ 3 กลุ่ม โดยแต่ละมิติจะมีรูปทรงหลายเหลี่ยมสม่ำเสมอหนึ่งรูปแทนรากของกลุ่ม Lie พิเศษE nและสมาชิกของ Coxeter มีค่าเท่ากับ 12, 18 และ 30 ตามลำดับ

กลุ่ม E n
กลุ่มค็อกซ์เตอร์ อี6อี7อี8
กราฟ 1 222 314 21
สมมาตรระนาบ ค็อกซ์เตอร์Dih 12 , [12], (*12•)Dih 18 , [18], (*18•)Dih 30 , [30], (*30•)

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ Coxeter, Harold Scott Macdonald; Chandler Davis; Erlich W. Ellers (2006), The Coxeter Legacy: Reflections and Projections , AMS Bookstore, หน้า 112, ISBN 978-0-8218-3722-1
  2. ^ Coxeter ,รูปทรงหลายเหลี่ยมปกติ , §12.6 จำนวนการสะท้อน, สมการ 12.61
  3. ^รูปหลายเหลี่ยมปกติ หน้า 233
  4. ^ George Lusztig , Introduction to Quantum Groups , Birkhauser (2010)
  5. ^ (ฮัมฟรีย์ส 1992 ,หน้า 75 )
  6. ^เครื่องบิน Coxeter ที่เก็บถาวรเมื่อ 10 กุมภาพันธ์ 2018 ที่ Wayback Machineและเครื่องบิน Coxeter เพิ่มเติมที่เก็บถาวรเมื่อ 21 สิงหาคม 2017 ที่ Wayback Machine โดย John Stembridge
  7. ^ (ฮัมฟรีย์ส 1992 ,ส่วนที่ 3.17, "การกระทำบนระนาบ", หน้า 76–78 )
  8. ^ a b ( การอ่าน 2010 , หน้า 2)
  9. ^ a b ( Stembridge 2007 )
  10. ^ ในหนังสือ On Quaternions and Octonionsปี 2003 โดย John Horton Conway และ Derek A. Smith ISBN 978-1-56881-134-5
  11. ^ Patrick Du Val, Homographies, quaternions and rotations , Oxford Mathematical Monographs, Clarendon Press , Oxford , 1964.
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Coxeter_element&oldid=1351911502 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ องค์ประกอบค็อกซ์เตอร์

ในทางคณิตศาสตร์องค์ประกอบCoxeterคือองค์ประกอบของกลุ่ม Coxeter ที่ไม่สามารถลดทอนได้ ซึ่งเป็นผลคูณของการสะท้อนแบบง่ายทั้งหมด ผลคูณขึ้นอยู่กับลำดับที่นำมาใช้...

คำจำกัดความ

โปรดทราบว่าบทความนี้สมมติว่า กลุ่มค็อกซีเตอร์ เป็นกลุ่มจำกัด สำหรับกลุ่มค็อกซีเตอร์อนันต์ จะมี ชั้น สมมูลหลายชั้น ของสมาชิกค็อกซีเตอร์ และสมาชิกเหล่านั้นจะมีอันดับอนันต์

การสั่งซื้อแบบกลุ่ม

มีความสัมพันธ์ระหว่างลำดับ g ของกลุ่ม Coxeter และจำนวน Coxeter h : [ 3 ] [ พี ] : 2 ชม. จี พี = 1 [ พี , q ] : 8 จี พี , q = 2 พี + 2 q − 1 [ พี , q , ร ] : 64 ชม.

องค์ประกอบของค็อกซ์เตอร์

องค์ประกอบ Coxeter ที่แตกต่างกันจะสอดคล้องกับการวางแนวของแผนภาพ Coxeter (เช่น กับ Dynkin quivers ): การสะท้อนแบบง่ายที่สอดคล้องกับจุดยอดต้นทางจะถูกเขียนก่อน จุดยอดปลายทางจะถูกเขียนทีหลัง และจุดรับจะถูกเขียนเป็นลำดับสุดท้าย...