สัญลักษณ์ 6-j

สัญลักษณ์6- jของวิกเนอร์ได้รับการแนะนำโดยยูจีน พอล วิกเนอร์ในปี 1940 และตีพิมพ์ในปี 1965 โดยนิยามว่าเป็นผลรวมของผลคูณของสัญลักษณ์3- jของ วิกเนอร์สี่ตัว
ผลรวมนั้นครอบคลุมค่าm ทั้งหกค่า ที่อนุญาตโดยกฎการเลือกของสัญลักษณ์ 3- j
สัมประสิทธิ์เหล่านี้ มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับสัมประสิทธิ์ Racah Wซึ่งใช้สำหรับการเชื่อมต่อโมเมนตัมเชิงมุม 3 ตัว แม้ว่าสัญลักษณ์ Wigner 6- jจะมีสมมาตรสูงกว่าและจึงเป็นวิธีการจัดเก็บสัมประสิทธิ์การเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพมากกว่า[ 1 ] ความสัมพันธ์ของพวกมันกำหนดโดย:
ความสัมพันธ์สมมาตร
สัญลักษณ์ 6- jไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การสลับตำแหน่งคอลัมน์ใดๆ:
สัญลักษณ์ 6- jยังคงไม่เปลี่ยนแปลงแม้ว่าตัวอาร์กิวเมนต์บนและล่างจะสลับกันในสองคอลัมน์ใดๆ ก็ตาม:
สมการเหล่านี้สะท้อนถึงการดำเนินการสมมาตร 24 อย่างของกลุ่มออโตมอร์ฟิซึมซึ่งทำให้กราฟยูทซิสทรงสี่เหลี่ยม ที่เกี่ยวข้อง มีขอบ 6 ขอบที่ไม่เปลี่ยนแปลง ได้แก่ การดำเนินการสะท้อนที่สลับจุดยอดสองจุด และการสลับขอบที่อยู่ติดกันหนึ่งคู่
สัญลักษณ์6- j
จะเป็นศูนย์ เว้นแต่ว่าj , j และj จะตรงตามเงื่อนไขสามเหลี่ยม กล่าวคือ
เมื่อรวมกับความสัมพันธ์สมมาตรสำหรับการสลับอาร์กิวเมนต์บนและล่าง จะแสดงให้เห็นว่าเงื่อนไขสามเหลี่ยมจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับไตรแอด ( j , j , j ), ( j , j , j ) และ ( j , j , j ) ด้วย ยิ่งไปกว่านั้น ผลรวมขององค์ประกอบในแต่ละไตรแอดจะต้องเป็นจำนวนเต็ม ดังนั้น สมาชิกของแต่ละไตรแอดจึงเป็นจำนวนเต็มทั้งหมด หรือประกอบด้วยจำนวนเต็มหนึ่งตัวและครึ่งจำนวนเต็มสองตัว
กรณีพิเศษ
เมื่อj = 0 นิพจน์สำหรับสัญลักษณ์ 6- jคือ:
ค่าเดลต้าสามเหลี่ยม { j j j } จะมีค่าเท่ากับ 1 เมื่อกลุ่มสามตัว ( j , j , j ) ตรงตามเงื่อนไขของสามเหลี่ยม และมีค่าเท่ากับศูนย์ในกรณีอื่น ๆ ความสัมพันธ์สมมาตรสามารถนำมาใช้เพื่อหาค่าเมื่อj อีกตัวหนึ่ง มีค่าเท่ากับศูนย์ได้
ค่าสำหรับj = e = 0, 1/2, 1, 3/2 และ 2 สามารถหาได้โดยตรงจากสัมประสิทธิ์ Racah W (Brink & Satchler 1994, ตารางที่ 4, j = e = 0, 1/2 และ 1; Biedenharn, Blatt, & Rose, 1952, j = e = 0, 1/2, 1, 3/2 และ 2) ค่าสำหรับj = 1/2 และ 1 แสดงไว้ด้านล่าง สูตรสำหรับการจับคู่ใหม่สำหรับค่าj อื่นๆ สามารถอนุมานได้ง่ายจากค่าเหล่านี้โดยใช้สมมาตรของ สัญลักษณ์ j ทั้ง 6 ตัว และการแทนที่ที่เหมาะสม
ในทางปฏิบัติ แทนที่จะใช้ตารางสัญลักษณ์ 6j เราควรใช้เครื่องคิดเลขและรหัสคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ซึ่งระบุไว้ในส่วนลิงก์ภายนอกด้านล่าง หรือสำหรับอาร์กิวเมนต์เฉพาะ ให้ค้นหาในชุดตาราง (Varshalovic, Moskalev, & Khersonskii 1988, บทที่ 9)
ความสัมพันธ์เชิงตั้งฉาก
สัญลักษณ์ 6- jเป็นไปตามความสัมพันธ์เชิงตั้งฉากนี้:
อาการทางระบบ
สูตรที่น่าทึ่งสำหรับพฤติกรรมเชิงอะซิมโทติกของสัญลักษณ์ 6- jได้รับการคาดเดาครั้งแรกโดย Ponzano และ Regge [ 2 ]และต่อมาได้รับการพิสูจน์โดย Roberts [ 3 ]สูตรเชิงอะซิมโทติกใช้ได้เมื่อเลขควอนตัมทั้งหกj , ..., j ถือว่ามีขนาดใหญ่และเชื่อมโยงสัญลักษณ์ 6- j กับ เรขาคณิตของทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่า หากสัญลักษณ์ 6- jถูกกำหนดโดยเลขควอนตัมj , ..., j ทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าที่เกี่ยวข้องจะมีขอบยาวJ = j +1/2 (i=1,...,6) และสูตรเชิงอะซิมโทติกจะกำหนดโดย
สัญลักษณ์ที่ใช้มีดังนี้: θ มุมไดเฮดรัลภายนอกรอบขอบJ ของทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าที่เกี่ยวข้อง และตัวประกอบแอมพลิจูดแสดงในรูปของปริมาตรVของทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่านี้
การตีความทางคณิตศาสตร์
ในทฤษฎีการแทน 6- jสัญลักษณ์คือสัมประสิทธิ์เมทริกซ์ของไอโซมอร์ฟิซึมของตัวเชื่อมโยงในหมวดหมู่เทนเซอร์ [ 4 ] ตัวอย่าง เช่น หากเราได้รับสามการแทนV , V , V ของกลุ่ม (หรือกลุ่มควอนตัม ) จะมีไอโซมอร์ฟิซึมตามธรรมชาติ
ของการแสดงแทนผลคูณเทนเซอร์ ซึ่งเกิดจากคุณสมบัติการร่วมสัมพันธ์ของไบอัลจีบรา ที่สอดคล้องกัน หนึ่งในสัจพจน์ที่กำหนดหมวดหมู่โมโนอิดัลคือ ตัวเชื่อมโยงต้องสอดคล้องกับเอกลักษณ์ห้าเหลี่ยม ซึ่งเทียบเท่ากับเอกลักษณ์บีเดนฮาร์น-เอลเลียตสำหรับสัญลักษณ์ 6- j
เมื่อหมวดหมู่โมโนอิดัลเป็นแบบกึ่งง่าย เราสามารถจำกัดความสนใจของเราไปที่วัตถุที่ไม่สามารถลดทอนได้ และกำหนดพื้นที่ความหลากหลายได้
ดังนั้น ผลคูณเทนเซอร์จึงถูกแยกส่วนดังนี้:
โดยผลรวมนั้นครอบคลุมคลาสไอโซมอร์ฟิซึมทั้งหมดของวัตถุที่ไม่สามารถลดทอนได้ ดังนั้น:
ไอโซมอร์ฟิซึมของการเชื่อมโยงเหนี่ยวนำให้เกิดไอโซมอร์ฟิซึมของปริภูมิเวกเตอร์
และสัญลักษณ์ 6j ถูกกำหนดให้เป็นแผนที่ส่วนประกอบ:
เมื่อปริภูมิพหุคูณมีองค์ประกอบฐานมาตรฐานและมิติไม่เกินหนึ่ง (เช่นในกรณีของSU (2) ในการตั้งค่าแบบดั้งเดิม) แผนที่ส่วนประกอบเหล่านี้สามารถตีความได้ว่าเป็นตัวเลข และสัญลักษณ์ 6- jจะกลายเป็นสัมประสิทธิ์เมทริกซ์ธรรมดา
ในเชิงนามธรรม สัญลักษณ์ 6- jคือข้อมูลที่สูญหายไปเมื่อเปลี่ยนจากหมวดหมู่โมโนอิดัล แบบกึ่งง่ายไป เป็นวงแหวน Grothendieckเนื่องจากสามารถสร้างโครงสร้างโมโนอิดัลขึ้นใหม่ได้โดยใช้ตัวเชื่อมโยง สำหรับกรณีของการแสดงแทนของกลุ่มจำกัดเป็นที่ทราบกันดีว่าตารางอักขระ เพียงอย่างเดียว (ซึ่งกำหนด หมวดหมู่อาเบเลียนพื้นฐานและโครงสร้างวงแหวน Grothendieck) ไม่สามารถกำหนดกลุ่มได้จนถึงไอโซมอร์ฟิซึม ในขณะที่โครงสร้างหมวดหมู่โมโนอิดัลแบบสมมาตรทำได้โดยอาศัยความเป็นคู่ของ Tannaka-Kreinโดยเฉพาะอย่างยิ่ง กลุ่มที่ไม่ใช่อาเบเลียนสองกลุ่มที่มีอันดับ 8 มีหมวดหมู่อาเบเลียนของการแสดงแทนที่เทียบเท่ากันและวงแหวน Grothendieck ที่เป็นไอโซมอร์ฟิซึม แต่สัญลักษณ์ 6- jของหมวดหมู่การแสดงแทนนั้นแตกต่างกัน ซึ่งหมายความว่าหมวดหมู่การแสดงแทนของพวกมันไม่เทียบเท่ากันในฐานะหมวดหมู่โมโนอิดัล ดังนั้น สัญลักษณ์ 6- jจึงให้ข้อมูลระดับกลาง ซึ่งในความเป็นจริงแล้วกำหนดกลุ่มได้อย่างเฉพาะเจาะจงในหลายกรณี เช่น เมื่อกลุ่มมีอันดับคี่หรือเรียบง่าย[ 5 ]
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ↑ Rasch, J.; Yu, ACH (2003). "Efficient Storage Scheme for Pre-calculated Wigner 3j, 6j and Gaunt Coefficients". SIAM J. Sci. Comput . 25 (4): 1416– 1428. doi : 10.1137/s1064827503422932 .
- ↑ Ponzano, G.; Regge, T. (1968). "ขีดจำกัดกึ่งคลาสสิกของสัมประสิทธิ์ Racah". สเปกโทรสโกปีและวิธีการทางทฤษฎีกลุ่มในฟิสิกส์ . Elsevier. หน้า1–58 . ISBN 978-0-444-10147-1.
- ↑ Roberts J (1999). "สัญลักษณ์ 6j แบบคลาสสิกและทรงสี่หน้า" เรขาคณิตและโทโพโลยี 3 : 21– 66. arXiv : math -ph/9812013 . doi : 10.2140/gt.1999.3.21 . S2CID 9678271 .
- ↑เอทิงกอฟ, พี.; เจลากิ ส.; นิคชิช ดี.; ออสทริก, วี. (2009) หมวดหมู่เทนเซอร์ บันทึกการบรรยายสำหรับ MIT 18.769 (PDF )
- ↑ Etingof, P.; Gelaki, S. (2001). "กลุ่มไอโซคาเทโกริคัล". International Mathematics Research Notices . 2001 (2): 59– 76. arXiv : math/0007196 . CiteSeerX 10.1.1.239.6293 . doi : 10.1155/S1073792801000046 .
{{cite journal}}: CS1 maint: unflagged free DOI ( link )
ลิงก์ภายนอก
- Dumont, Joey. "wignerSymbols" . GitHub .(ถูกต้อง; C++)
- ไลบรารีวิทยาศาสตร์ GNU . "สัมประสิทธิ์การเชื่อมโยง" .
- โฮลต์, ริชาร์ด. "สัมประสิทธิ์การเชื่อมโยงโมเมนตัมเชิงมุมของวิกเนอร์ 6j "(ถูกต้อง; Matlab)
- โจแฮนสัน, HT; ฟอร์สเซ่น, ซี. "(WIGXJPF)" .(แม่นยำ; C, Fortran, Python)
- Johansson, HT "(FASTWIGXJ)" .(ค้นหาข้อมูลได้รวดเร็ว แม่นยำ; ภาษา C, Fortran)
- Mathar, RJ "ตารางสัญลักษณ์ 6j " GitHub .(แม่นยำ; PARI/GP)
- ห้องปฏิบัติการพลาสมา สถาบันวิทยาศาสตร์ไวซ์มันน์"เครื่องคำนวณสัญลักษณ์ 369j "
- Regge, T. (1959). "คุณสมบัติสมมาตรของสัมประสิทธิ์ของ Racah". Nuovo Cimento . 11 (1): 116– 7. Bibcode : 1959NCim...11..116R . doi : 10.1007/BF02724914 . S2CID 121333785 .
- Simons, Frederik J. "คลังซอฟต์แวร์ Matlab รหัส SIXJ.M "
- สโตน, แอนโทนี. "เครื่องคำนวณสัมประสิทธิ์วิกเนอร์" .(ให้คำตอบที่ถูกต้องแม่นยำ)
- Volya, A. "เครื่องคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ Clebsch-Gordan, 3-j และ 6-j บนเว็บ" .
{{cite web}}: CS1 maint: บริการเก็บถาวรที่เลิกใช้แล้ว ( ลิงก์ ) - SymPy. "ไลบรารี Python สำหรับคณิตศาสตร์เชิงสัญลักษณ์ "(แม่นยำ; ไพธอน)
- WolframAlpha. "เครื่องคิดเลข WolframAlpha Wigner 6j "(แม่นยำ)
??