Coxeter – Dynkinův diagram - Coxeter–Dynkin diagram


v geometrie, a Coxeter – Dynkinův diagram (nebo Coxeterův diagram, Coxeterův graf) je graf s číselně označenými hranami (tzv větve) představující prostorové vztahy mezi sbírkou zrcadla (nebo odrážející hyperplanes ). Popisuje a kaleidoskopický konstrukce: každý "uzel" grafu představuje zrcadlo (doména aspekt ) a štítek připojený k větvi kóduje vzepětí úhel pořadí mezi dvěma zrcadly (na doméně hřbet ), to znamená množství, o které lze úhel mezi reflexními rovinami vynásobit a získat 180 stupňů. Neznačená větev implicitně představuje řád 3 (60 stupňů).
Každý diagram představuje a Skupina coxeterů Skupiny Coxeter a jsou klasifikovány podle jejich přidružených diagramů.
Dynkinovy diagramy jsou blízce příbuzné objekty, které se liší od Coxeterových diagramů ve dvou ohledech: za prvé, větve označené „4“ nebo větší jsou režie, zatímco Coxeterovy diagramy jsou neorientovaný; zadruhé, Dynkinovy diagramy musí uspokojit další (krystalografické ) omezení, jmenovitě to, že jediné povolené popisky větví jsou 2, 3, 4 a 6. Dynkinovy diagramy odpovídají a používají se ke klasifikaci kořenové systémy a proto napůl jednoduché Lie algebry.[1]
Popis
Větve Coxeter – Dynkinova diagramu jsou označeny a racionální číslo p, představující a vzepětí úhel 180 ° /p. Když p = 2 úhel je 90 ° a zrcadla nemají žádnou interakci, takže větev lze z diagramu vynechat. Pokud je pobočka neoznačená, předpokládá se, že má p = 3, představující úhel 60 °. Dvě paralelní zrcadla mají větev označenou „∞“. V zásadě, n zrcadla mohou být reprezentována a kompletní graf ve kterém všichni n(n − 1) / 2 větve jsou nakresleny. V praxi téměř všechny zajímavé konfigurace zrcadel obsahují řadu pravých úhlů, takže odpovídající větve jsou vynechány.
Schémata lze označit strukturou grafu. První formy studoval Ludwig Schläfli jsou orthoschemes které mají lineární grafy, které generují běžné polytopy a pravidelné voštiny. Plagioschémata jsou jednoduchosti reprezentované větvícími se grafy a cykloschémata jsou jednoduchosti představované cyklickými grafy.
Schläfliho matice
Každý Coxeterův diagram má odpovídající Schläfliho matice (tak pojmenovaný po Ludwig Schläfli ), s maticovými prvky Ajá, j = Aj, i = −2cos (π / p) kde p je pořadí větví mezi dvojicemi zrcadel. Jako matice kosinů, také se tomu říká a Gramianova matice po Jørgen Pedersen Gram. Všechno Skupina coxeterů Schläfliho matice jsou symetrické, protože jejich kořenové vektory jsou normalizovány. Úzce souvisí s Kartanová matice, použitý v podobném, ale směrovaném grafu Dynkinovy diagramy v omezených případech p = 2,3,4 a 6, které NENÍ obecně symetrické.
Determinant Schläfliho matice, nazývaný Schläfliana její znaménko určuje, zda je skupina konečná (kladná), afinní (nula), neurčitá (záporná). Toto pravidlo se nazývá Schläfliho kritérium.[2]
The vlastní čísla Schläfliho matice určuje, zda skupina Coxeter je konečný typ (všechny pozitivní), afinní typ (všechny nezáporné, alespoň jedna je nula), nebo neurčitý typ (v opačném případě). Neurčitý typ se někdy dále dělí, např. do hyperbolických a dalších Coxeterových skupin. Existuje však několik neekvivalentních definic pro hyperbolické Coxeterovy skupiny. Používáme následující definici: Coxeterova skupina s připojeným diagramem je hyperbolický pokud není ani konečného, ani afinního typu, ale každý správný připojený subdiagram je konečného nebo afinního typu. Hyperbolická skupina Coxeter je kompaktní pokud jsou všechny podskupiny konečné (tj. mají pozitivní determinanty) a paracompact pokud jsou všechny jeho podskupiny konečné nebo afinní (tj. mají nezáporné determinanty).
Jsou také nazývány konečné a afinní skupiny eliptický a parabolický resp. Hyperbolické skupiny se také nazývají Lannér, podle F. Lannera, který v roce 1950 vyjmenoval kompaktní hyperbolické skupiny,[3] a Koszul (nebo kvazi-Lannér) pro paracompaktní skupiny.
2. skupina koxeterů
U úrovně 2 je typ skupiny Coxeter plně určen determinantem Schläfliho matice, protože je to jednoduše produkt vlastních čísel: konečný typ (pozitivní determinant), afinní typ (nulový determinant) nebo hyperbolický (negativní determinant) . Coxeter používá ekvivalent závorka notace který uvádí sekvence větvových objednávek jako náhradu za grafická schémata uzlů-větví. Racionální řešení [p / q], , také existují, s gcd (p, q) = 1, které definují překrývající se základní domény. Například 3/2, 4/3, 5/2, 5/3, 5/4. a 6/5.
Typ | Konečný | Afinní | Hyperbolický | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Geometrie | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ... | ![]() | ![]() | ![]() |
Coxeter | ![]() [ ] | ![]() ![]() ![]() [2] | ![]() ![]() ![]() [3] | ![]() ![]() ![]() [4] | ![]() ![]() ![]() [p] | ![]() ![]() ![]() [∞] | ![]() ![]() ![]() [∞] | ![]() ![]() ![]() [iπ / λ] |
Objednat | 2 | 4 | 6 | 8 | 2p | ∞ | ||
Zrcadlové čáry jsou vybarveny tak, aby odpovídaly uzlům Coxeterova diagramu. Základní domény jsou střídavě obarveny. |
2. skupina Coxeter diagramy skupiny | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Objednat p | Skupina | Coxeterův diagram | Schläfliho matice | ||||
Rozhodující (4-a21*A12) | |||||||
Konečný (Určující> 0) | |||||||
2 | Já2(2) = A1xA1 | ![]() ![]() ![]() | [2] |