Как построить изоморфизм между сложной специальной линейной группой Ли и специальной унитарной группой? [дубликат]

Это может быть непросвещенный вопрос, но я просто не уверен в результате и надеюсь, что кто-то поможет мне его изменить.

Этот вопрос связан с этими тремя вопросами .

Я хочу построить отношение изоморфизма между группами Ли С л ( 2 , С ) и С U ( 2 ) . У меня такое ощущение, что должен быть какой-то такой изоморфизм групп.

Начнем с того, что мы знаем, что алгебры Ли

с л ( 2 , С ) с о ( 1 , 3 )

и

с ты ( 2 ) с ты ( 2 ) о ( 4 )

Но мы также знаем, что

с о ( н ) о ( н )

поэтому я считаю, что это позволяет нам писать

с ты ( 2 ) с ты ( 2 ) с л ( 2 , С )

В любом случае это имеет смысл, поскольку мы знаем, что действительная алгебра комплексификации с ты ( 2 ) является с л ( 2 , С ) , и взяв вещественную алгебру комплексифицированной алгебры Ли, мы получим две коммутирующие копии.

Итак, часть, в которой я еще не уверен, заключается в том, как перейти от этих отношений между алгебрами к отношениям между группами.

Мне сказали, что кто-то в отделе

Теорема Основная теорема о группах Ли: Пусть г 1 , г 2 быть группами Ли. Затем г 1 и г 2 имеют изоморфные алгебры Ли тогда и только тогда, когда они локально изоморфны.

Так что это только местное заявление.

Более того, он сказал, что существует расширение этой теоремы до глобального утверждения, в котором говорится, что группы Ли глобально изоморфны, если они односвязны.

Теперь, для наших двух групп, С л ( 2 , С ) и С U ( 2 ) , мы знаем, что они действительно односвязны. Мы могли бы доказать это или вместо этого вспомнить, что они являются универсальными накрывающими группами С О ( 1 , 3 ) и С О ( 3 ) соответственно, а значит по определению они должны быть односвязными.

Это решило бы нашу проблему, и мы могли бы записать

С U ( 2 ) × С U ( 2 ) С л ( 2 , С )

и быть сделано.

Однако я хочу попытаться проверить это утверждение, а не слепо верить ему (не то, чтобы у меня были причины сомневаться в нем, а скорее то, что я хотел бы «узнать это», а не «осознать это»). , если это имеет смысл).

Я попытался найти его, и в очевидном источнике не было ничего о Фундаментальной теореме о группах Ли, только короткий отрывок о Третьей теореме Ли .

Некоторые поиски привели к этим конспектам лекций (в формате .pdf) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Кажется, я получаю то, что хочу, но, к сожалению, написан на языке теории категорий, о котором я ничего не знаю.

Может ли кто-нибудь проверить для меня, правильно ли это, и, возможно, указать мне на книгу/веб-сайт/заметки о лекциях и т. д., где я мог бы сослаться. (Наша библиотека огромна, поэтому наличие книги в сети не должно быть ограничением).

Комментарий к вопросу (v1): Две группы Ли г 1 "=" С л ( 2 , С ) и г 2 "=" С U ( 2 ) × С U ( 2 ) не изоморфны . Для начинающих, г 1 является некомпактным и г 2 компактен.
Ах, хорошо, тогда мы точно не сможем найти изоморфизм групп между ними! Правильно ли то, что я написал, если бессмысленно, все-таки? А именно, действительно ли я прав, думая, что в качестве алгебр Ли
с ты ( 2 ) с ты ( 2 ) с л ( 2 , С )
? Наконец, означает ли это, что лучшее, что мы можем сделать, — это иметь локальный изоморфизм в соответствии с той теоремой Ли? Спасибо!
Две вещественные алгебры Ли л я е ( г 1 ) "=" с л ( 2 , С ) с о ( 1 , 3 ; р ) и л я е ( г 2 ) "=" с ты ( 2 ) с ты ( 2 ) с о ( 4 ; р ) не изоморфны.
@Qmechanic: А, понятно. Так что это, очевидно, где я пошел. Я заметил, что вы сказали, что настоящая ложь albegras г 1 и г 2 не изоморфны. Это все еще относится к их усложнениям? Я отредактирую вопрос, чтобы надлежащим образом учесть эти моменты. Хотя я думаю, что сейчас, может быть, этот вопрос уже не спасает? Еще раз спасибо.
Да, комплексификация с л ( 2 , С ) с л ( 2 , С ) для обеих алгебр Ли.
SL(2, C) и SU(2) не изоморфны, но может быть некоторый гомоморфизм между 2
См. физику.stackexchange.com/ q/47339 для некоторого объяснения того, как эти группы и алгебры сочетаются друг с другом.

Ответы (1)

Вы должны иметь возможность сделать это явно, сопоставив подгруппы Картана SU (диагональные матрицы) с подгруппой Картана SL2 (также диагональной) и корневые векторы с корневыми векторами. Сначала сделайте это конкретно для алгебр Ли. Затем возведите в степень, чтобы получить его в группах Ли. Так как группы просто связаны, это не приведет к неясностям.