ร่องรอยของดิกซ์เมียร์
ในทางคณิตศาสตร์ร่องรอยของดิกส์เมียร์ (Dixmier trace ) ซึ่งริเริ่มโดยฌากส์ดิกส์เมียร์ (Jacques Dixmier ) ( 1966 )คือร่องรอยที่ไม่ปกติบนปริภูมิของตัวดำเนินการเชิงเส้นบนปริภูมิฮิลเบิร์ต (Hilbert space)ที่ใหญ่กว่าปริภูมิของตัวดำเนินการชั้นร่องรอย (trace class operators ) ร่องรอยของดิกส์เมียร์เป็นตัวอย่างของร่องรอยเอกฐาน (singular traces )
การ ประยุกต์ใช้ร่องรอยของ Dixmier บางส่วนในเรขาคณิตแบบไม่สลับที่กันนั้นได้อธิบายไว้ใน( Connes 1994 )
คำนิยาม
ถ้าHเป็นปริภูมิฮิลเบิร์ต แล้วL 1,∞ ( H ) คือปริภูมิของตัวดำเนินการเชิงเส้นกระชับTบนHโดยที่นอร์ม
มีค่าจำกัด โดยที่ตัวเลขμ ( T ) คือค่าลักษณะเฉพาะของ | T | ที่เรียงลำดับจากมากไปน้อย ให้
- .
ร่องรอย Dixmier Tr ( T ) ของTถูกกำหนดสำหรับตัวดำเนินการบวกTของL 1,∞ ( H ) ดังนี้
โดยที่ lim เป็น "ส่วนขยาย" บวกที่ไม่ขึ้นกับมาตราส่วนของลิมิตปกติ สำหรับลำดับที่มีขอบเขตทั้งหมด กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
- lim ( α ) ≥ 0 ถ้าทั้งหมดα ≥ 0 (ผลบวก)
- lim ( α ) = lim( α ) เมื่อใดก็ตามที่ลิมิตปกติมีอยู่
- ลิม ( α , α , α , α , α , ...) = ลิม ( α ) ( ค่าคงที่ของสเกล )
มีการขยายแบบนี้อยู่มากมาย (เช่นลิมิตแบบ Banachของ α , α , α , α ,...) ดังนั้นจึงมีร่องรอย Dixmier ที่แตกต่างกันมากมาย เนื่องจากร่องรอย Dixmier เป็นเชิงเส้น จึงสามารถขยายโดยความเป็นเชิงเส้นไปยังตัวดำเนินการทั้งหมดของL 1,∞ ( H ) ได้ หากร่องรอย Dixmier ของตัวดำเนินการไม่ขึ้นอยู่กับการเลือก lim แล้ว ตัวดำเนินการนั้นเรียกว่าสามารถวัดได้
คุณสมบัติ
- Tr ( T ) เป็นเชิงเส้นในT
- ถ้าT ≥ 0 แล้ว Tr ( T ) ≥ 0
- ถ้าSมีขอบเขตจำกัดแล้ว Tr ( ST ) = Tr ( TS )
- Tr ( T ) ไม่ขึ้นอยู่กับการเลือกผลคูณภายในบนH
- Tr ( T ) = 0 สำหรับตัวดำเนินการคลาสร่องรอยT ทั้งหมด แต่มีตัวดำเนินการกระชับบางตัวที่ค่านี้เท่ากับ 1
ร่องรอยφเรียกว่าปกติถ้าφ (sup x ) = sup φ ( x ) สำหรับทุกตระกูลตัวดำเนินการบวกที่มีทิศทางเพิ่มขึ้นและมีขอบเขตจำกัด ร่องรอยปกติใดๆ บน เท่ากับร่องรอยปกติ ดังนั้นร่องรอยของ Dixmier จึงเป็นตัวอย่างของร่องรอยที่ไม่ปกติ
ตัวอย่าง
ตัวดำเนินการสมมาตรในตัวเองขนาดกะทัดรัดที่มีค่าลักษณะเฉพาะ 1, 1/2, 1/3, ... จะมีค่าร่องรอยของ Dixmier เท่ากับ 1
ถ้าค่าลักษณะเฉพาะ μ ของตัวดำเนินการบวกTมีคุณสมบัติว่า
หากลู่เข้าสำหรับ Re( s ) > 1 และขยายไปสู่ฟังก์ชันเมโรเมอร์ฟิกใกล้s = 1 โดยมีขั้วอย่างง่ายที่s = 1 อย่างมาก ร่องรอยของ Dixmier ของTคือเศษตกค้างที่s = 1 (และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นอิสระจากการเลือก ω)
Connes (1988) แสดงให้เห็นว่า เศษเหลือที่ไม่สลับที่ ของ Wodzicki ( Wodzicki 1984 )ของตัวดำเนินการเชิงอนุพันธ์เทียมบนแมนิโฟลด์Mที่มีอันดับ-dim(M)เท่ากับร่องรอย Dixmier ของมัน