v funkční analýza, každý C*-algebra je izomorfní k subalgebře C*-algebra z ohraničené lineární operátory na některých Hilbertův prostor H. Tento článek popisuje spektrální teorii Zavřeno normální[nutná disambiguation ] subalgebry z
Řešení identity
Po celou dobu, H je pevná Hilbertův prostor.
A míra projekce na měřitelný prostor kde je σ-algebra podskupin je mapování takové, že pro všechny je sebe-adjunkt projekce na H (tj. je omezený lineární operátor to uspokojuje a ) takové, že
(kde je operátor identity uživatele H) a pro všechny X a y v H, funkce definován je komplexní opatření na (to znamená, že má komplexní hodnotu spočetně aditivní funkce).
A rozlišení identity na měřitelný prostor je funkce tak, že pro každého :
- ;
- ;
- pro každého je sebe-adjunkt projekce na H;
- pro každého X a y v H, mapa definován je komplexní opatření ;
- ;
- -li pak ;
Li je -algebra všech sad Borels na místně kompaktním (nebo kompaktním) prostoru Hausdorff, pak je přidán následující další požadavek:
- pro každého X a y v H, mapa je pravidelné opatření Borel (to je u kompaktních metrických prostorů automaticky uspokojeno).
Podmínky 2, 3 a 4 to naznačují je míra projekce.
Vlastnosti
Po celou dobu, pojďme být řešením identity. Pro všechny X v H, je pozitivní opatření na s celkovou variací a to uspokojuje pro všechny
Pro každého :
- (protože oba se rovnají ).
- Li pak rozsahy map a jsou navzájem kolmé a
- je konečně aditivní.
- Li jsou párové disjunktní prvky jehož svazek je a pokud pro všechny i pak
- Nicméně, je spočetně přísada pouze v triviálních situacích, jak je nyní popsáno: jsou párové disjunktní prvky jehož svazek je a že částečné částky konvergovat k v (s normovou topologií) jako ; pak protože normou jakékoli projekce je buď 0 nebo dílčí součty nemohou tvořit Cauchyovu posloupnost, pokud nejsou všechny, ale konečně mnohé z jsou 0.
- Pro všechny pevné X v H, mapa definován je spočetná přísada H-hodnota zapnuta
- Tady spočetně aditivní znamená, že kdykoli jsou párové disjunktní prvky jehož svazek je pak částečné částky konvergovat k v H. Stručně řečeno,
L∞(π) - prostor v podstatě ohraničené funkce
The být řešením identity dne
V zásadě ohraničené funkce
Předpokládat má komplexní hodnotu -měřitelná funkce. Existuje jedinečná největší otevřená podmnožina z (objednáno pod zahrnutím podmnožiny) takové, že Abychom pochopili proč, pojďme být základem pro topologie skládající se z otevřených disků a předpokládejme to je subsekvence (možná konečná) skládající se z takových množin, které ; pak Všimněte si, že zejména pokud D je otevřená podmnožina takhle pak aby (i když existují i jiné způsoby, jak se může rovnat 0). Vskutku,
The základní rozsah z F je definován jako doplněk Je to nejmenší uzavřená podmnožina který obsahuje téměř pro všechny (tj. pro všechny kromě těch v nějaké sadě takhle ). Základní rozsah je uzavřená podmnožina takže pokud je to také omezená podmnožina pak je kompaktní.
Funkce F je v podstatě omezený pokud je jeho základní rozsah omezen, v takovém případě definujte jeho základní supremum, označeno být supremem všech tak jako se pohybuje nad základním rozsahem F.
Prostor v podstatě ohraničených funkcí
Nechat být vektorovým prostorem všech ohraničených komplexních hodnot -měřitelné funkce který se stane Banachovou algebrou, když bude normován Funkce je seminář na ale nemusí to být nutně norma. Jádro tohoto semináře, je vektorový podprostor o to je uzavřený oboustranný ideál Banachovy algebry Proto kvocient podle je také Banachova algebra, označená kde je norma jakéhokoli prvku je rovný (protože pokud pak ) a tato norma dělá do Banachovy algebry. Spektrum v je základní řada F. Tento článek bude následovat obvyklou praxi psaní F spíše než reprezentovat prvky
Teorém — Nechat být řešením identity dne Existuje uzavřená normální subalgebra A z a izometrický *-izomorfismus splňující následující vlastnosti:
- pro všechny X a y v H a což ospravedlňuje notaci ;
- pro všechny a ;
- operátor dojíždí s každým prvkem právě když dojíždí s každým prvkem
- -li F je jednoduchá funkce rovná se kde je oddíl X a jsou tedy komplexní čísla (tady je charakteristická funkce);
- -li F je limit (v normě ) posloupnosti jednoduchých funkcí v pak konverguje k v a ;
- pro každého
Spektrální věta
Maximální ideální prostor Banachovy algebry A je množina všech komplexních homomorfismů kterou označíme Pro každého T v AGelfandova transformace T je mapa definován je dána nejslabší topologie, která každou kontinuální. S touto topologií je kompaktní Hausdorffův prostor a každý T v A, G (T) patří na kterém je prostor spojitých komplexních funkcí Rozsah je spektrum a že spektrální poloměr se rovná který je
Teorém — Předpokládat A je uzavřená normální subalgebra o který obsahuje operátor identity a nechte být maximálním ideálním prostorem A. Nechat být podmnožinami Borel z Pro každého T v A, nechť označují Gelfandovu transformaci T aby G je injektivní mapa Existuje jedinečné rozlišení identity který splňuje:
- pro všechny a všechno ;
zápis se používá k shrnutí této situace. Nechat být inverzí transformace Gelfand kde lze kanonicky identifikovat jako podprostor o Nechat B být uzávěrem (v topologii normy z ) lineárního rozpětí Pak platí následující:
- B je uzavřená subalgebra obsahující A;
- Existuje (lineární multiplikativní) izometrický *-izomorfismus prodlužování takhle pro všechny ;
- Připomeňme si ten zápis znamená, že pro všechny ;
- Všimněte si zejména toho pro všechny ;
- Výslovně, splňuje a pro každého (takže když F je tedy skutečně oceněna je self-adjoint);
- Li je otevřený a neprázdný (z čehož vyplývá, že ) pak ;
- Omezený lineární operátor dojíždí s každým prvkem A právě když dojíždí s každým prvkem
Výše uvedený výsledek lze specializovat na jeden normální omezený operátor.
Viz také
Reference
|
---|
Prostory | |
---|
Věty | |
---|
Operátoři | |
---|
Algebry | |
---|
Otevřené problémy | |
---|
Aplikace | |
---|
Pokročilá témata | |
---|
|
---|
Základní pojmy | |
---|
Hlavní výsledky | |
---|
Speciální prvky / operátoři | |
---|
Spektrum | |
---|
Rozklad spektra | |
---|
Spektrální věta | |
---|
Speciální algebry | |
---|
Konečně-dimenzionální | |
---|
Zobecnění | |
---|
Smíšený | |
---|
Příklady | |
---|
Aplikace | |
---|