02LIAG:Kapitola12: Porovnání verzí

Z WikiSkripta FJFI ČVUT v Praze
Přejít na: navigace, hledání
m
 
(Nejsou zobrazeny 4 mezilehlé verze od stejného uživatele.)
Řádka 1: Řádka 1:
 
%\wikiskriptum{02LIAG}
 
%\wikiskriptum{02LIAG}
  
\section{Ireducibilní konečnorozměrné reprezentace}
+
\section{Reálné formy komplexních poloprostých algeber}
 
+
Mějme poloprostou reálnou algebru $\g,\ \g_\C = \g \oplus_\R i\g = \C \otimes_\R \g$. Z $\g_\C$ lze zpetně najít $\g$:
 
+
\begin{align*}
\Def{ Váhy
+
\phi: \g_\C \to \g_\C : \phi(u+iv) = u - iv,\ \forall u,v \in \g \rimpl \g = \{ X \in \g_\C | \phi(X) = X \}.
\begin{itemize}
+
\end{align*}
\item \emph{Váha reprezentace $\rho$} (na vekt. prostoru $V$) algebry $\h$ je $\lambda \in \h^\#$, pro které $(\exists 0\neq v \in V)(\forall H \in \g_0)(\rho(H) v=H\cdot v=\lambda (H) v)$.
+
\item \emph{Váhový podprostor} (odpovídající váze $\lambda$) je $V_\lambda = \{v \in V | H \cdot v = \lambda (H) v, \forall H \in \g_0 \}$.
+
\item Váha je \emph{dominantní} $\Leftrightarrow$ $\lambda (T_\alpha ) \ge 0$, $\forall \alpha \in \Delta^+$.
+
\end{itemize}
+
}
+
 
\Pzn{
 
\Pzn{
Pro adjugovanou reprezentaci ($\rho=\ad$) jsou váhy kořeny.
+
Vlastnosti $\phi$:
}
+
\begin{enumerate}
\Def{
+
\item $\phi \circ \phi = \mrm{id} \rimpl$je involutivní,
\emph{Mřížka} $\Js= \{\lambda \in \h^\# |\lambda (T_\alpha ) \in \Z, \forall \alpha \in \Delta \}$.
+
\item $\phi(\lambda X) = \overline{\lambda}\phi(X),\ \phi(X+Y) = \phi(X) + \phi(Y) \rimpl$je antilineární,
}
+
\item $\phi\big( [u_1+iv_1,u_2 + iv_2] \big) = \phi \big( \left( [u_1,u_2] - [v_1,v_2] \right) + i \left( [v_1,u_2] + [u_1,v_2] \right) \big) = \left( [u_1,u_2] - [v_1,v_2] \right) - i \left( [v_1,u_2] + [u_1,v_2] \right) = [u_1 - iv_1,u_2 - iv_2] = \big[ \phi(u_1 + iv_1),\phi(u_2 + iv_2) \big] \rimpl$automorfismus.
\Pzn{
+
\end{enumerate}
Mřížka je podgrupou $\h^\#$, její báze jsou $\lambda_i \in \h^\#$, pro které $\lambda_i(T_{\alpha_j})=\delta_{ij}$, kde $\Delta^p = \{\alpha_1 , \alpha_2 , \dots , \alpha_{\# \Delta^p} \}$.
+
Tj. reálná forma $\g$ komplexní algebry $\g_\C$ nám určuje involutivní antilineární automorfismus $\phi$.
}
+
Pro $\lambda_1,\lambda_2 \in \Js$, $m_1,m_2 \in \Z$ je i $\sum_{i=1}^2 m_i \lambda_i \in \Js$.  
+
\Pzn{
+
$\Ws$ je generována $S_\alpha (\lambda )=\lambda - \lambda (T_\alpha ) \alpha$, $\alpha \in \Delta$.
+
 
}
 
}
\Vet{
+
Naopak, mějme $\g_\C$ a její involutivní antilineární automorfismus $\phi$. Pak $\g = \{ X \in \g_\C | \phi(X) = X \}$ nám zadává reálnou podalgebru $\g_\phi$ v $\g_\C : (\g_\phi)_{\C} = \g_\C$.
Buď $\rho$ reprezentace poloprosté $\g$. Pak její váhy leží v~$\Js$, $V=\bigoplus_{\lambda \in \Js}V_\lambda$. Množina vah je invariantní vzhledem k~$\Ws$. Je-li $\lambda$ váha, $\epsilon = \mrm{sgn} \lambda (T_\alpha )$, pak $\{\lambda -\epsilon j \alpha \}_{j=0}^{\lambda (T_\alpha )}$ jsou váhy $\forall \alpha \in \Delta$. Dále platí $m_\lambda \equiv \dim V_\lambda = \dim V_{S(\lambda )} $, $\forall S \in \Ws$.
+
\begin{proof}
}
+
Máme $\phi : \g_\C \to (\g_\C)_\R,\ \dim_\R(\g_\C)_\R = 2\dim_\C(\g_\C)_\R$. Uvažujme $\zuz{\phi}{(\g_\C)_\R}:(\g_\C)_\R \to (\g_\C)_\R,\ \phi^2 = \mathbb{1} \rimpl \sigma\left(\zuz{\phi}{(\g_\C)_\R}\right) = \pm 1$, takže
\Def{
+
\begin{align*}
$\lambda$ je \emph{nejvyšší váha} reprezentace $\rho$, právě když $\lambda + \alpha$ není vahou reprezentace $\rho$ $\forall \alpha \in \Delta^+$.
+
(\g_\C)_\R = \underbrace{\ker\left( \zuz{\phi}{(\g_\C)_\R} - \mathbb{1} \right)}_{\g} \dotplus \ker\left( \zuz{\phi}{(\g_\C)_\R} + \mathbb{1} \right)
 +
\end{align*}
 +
$\Rightarrow\quad X \in \g \rimpl \phi(X) = X \rimpl \phi(iX) = -iX \rimpl iX \in \ker\left( \zuz{\phi}{(\g_\C)_\R} + \mathbb{1} \right) \rimpl$obě jádra mají stejnou dimenzi a násobení $i$ zobrazuje jedno na druhé$\rimpl \dim_\R \g = \dim_\C \g_\C,\ \g_\C = \g \dotplus i\g$ a platí: $\forall X,Y \in \g,\ \phi\big( [X,Y] \big) = [\phi(X),\phi(Y)] = [X,Y] \rimpl \forall X,Y \in \g,\ [X,Y] \in \g$.
 +
\end{proof}
 +
\Prl{
 +
$\mfrk{sl}(l+1,\C),\ \phi:\mfrk{sl}(l+1,\C) \to \mfrk{sl}(l+1,\C)$:
 +
\begin{itemize}
 +
\item $\phi(A) = \overline{A} \ \dots\ \g = \mfrk{sl}(l+1,\R)$
 +
\item $\phi(A) = -A^+ \ \dots\ \g = \left\{ X \in \mfrk{sl}(l+1,\C) \middle| -X^+ = X \right\} = \mfrk{su}(l+1)$
 +
\item $\phi(A) = -JA^+J$, kde $J = \mrm{diag}(\underbrace{1,\dots1}_{p},\underbrace{-1,\dots,-1}_{q})$:
 +
\begin{align*}
 +
\phi(\phi(A)) &= J\left( J \left( A^+ \right)^+ J \right) J = A \\
 +
\phi\big( [A,B] \big) &= - J[A,B]^+J = J \left[ A^+,B^+ \right] J = \left[ -JA^+J,-JB^+J \right] = [\phi(A),\phi(B)]
 +
\end{align*}
 +
$\dots\ \g = \left\{ X \in \mfrk{sl}(l+1,\C) \middle| -JX^+J = X \right\} = \mfrk{su}(p,q),\ p+q = l+1$.
 +
\end{itemize}
 
}
 
}
\Pzn{
+
V~každé reprezentaci existuje nejvyšší váha. (Získáme ji z~libovolné váhy přičítáním kořenů, než ji získáme.)
+
Uvažujme komplexní poloprostou Lieovu algebru $\g$ vyjádřenou ve Weyl-Chevalleyho bázi, tj.:
}
+
\begin{gather*}
\Def{
+
\g = \mrm{span}\{H_\alpha\}_{\alpha \in \Delta^p} \dotplus \dot{\bigplus_{\alpha \in \Delta}}\mrm{span}\{E_\alpha\}, \\
$R_\lambda = \mrm{span} \{\rho (X_1) \cdots \rho (X_n ) v | X_i \in \g , n \in \N \}$, $v$ je váhový vektor příslušející nejvyšší váze $\lambda$. \\
+
[H,E_\alpha] = \alpha(H)E_\alpha,\ H \in \mrm{span}_\R \{ H_\alpha \}_{\alpha \in \Delta^p} = \h \rimpl \forall \alpha \in \Delta,\ \alpha(H) \in \R \\
(Abstraktní $v$ není blíže specifikován a konstrukce $R_\lambda$ je obdobná jako konstrukce $\mathscr{H}$ z~postulovaného vakua $\ket{0}$.)
+
[E_\alpha,E_{-\alpha}] = \underbrace{K(E_\alpha,E_{-\alpha})}_{\in\R}H_\alpha, \\
 +
[E_\alpha,E_\beta] = N_{\alpha\beta}E_{\alpha+\beta},\ \N_{\alpha\beta} \in \Z,\ N_{(-\alpha)(-\beta)} = -N_{\alpha\beta}.
 +
\end{gather*}
 +
Označíme
 +
\begin{align*}
 +
\g_\text{split} := \mrm{span}_\R \{ H_\alpha \}_{\alpha \in \Delta^p} \dotplus \dot{\bigplus}_{\alpha \in \Delta}\mrm{span}_\R \{ E_\alpha \}.
 +
\end{align*}
 +
$\g_\text{split}$ je reálná forma $\g$, tj. $\phi(H_\alpha) = H_\alpha,\ \phi(E_\alpha) = E_\alpha,\ \forall H_\alpha,E_\alpha \in \g_\text{split},$. Zjistíme signaturu Killingovy formy $K$ pro $\g_\text{split}$ (Killingova forma je dobrá pro rozlišení reálnych algeber).  
 +
\begin{align*}
 +
&K(H,E_\alpha) = 0 \text{ protože }\h\perp\mrm{span}\{ E_\alpha \} \\
 +
&\!\!\zuz{K}{\h} \text{ je pozitivně definitní} \\
 +
&K(E_\alpha,E_\beta) = 0,\ \alpha+\beta \neq 0 \\
 +
&E_\alpha,E_{-\alpha}: \begin{pmatrix}
 +
K(E_\alpha,E_\alpha) & K(E_\alpha,E_{-\alpha}) \\
 +
K(E_{-\alpha},E_\alpha) & K(E_{-\alpha},E_{-\alpha})
 +
\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}
 +
0 & \lambda \\
 +
\lambda & 0
 +
\end{pmatrix}\text{, kde }\lambda \neq 0 \ \dots\ \mrm{sgn} = (1,1,0)
 +
\end{align*}
 +
$\Rightarrow\quad \mrm{sgn}\zuz{K}{\g_\text{split}} = \left( l+\frac{n-l}{2},\frac{n-l}{2},0 \right)$. Dále prozkoumáme
 +
\begin{align*}
 +
\g_\text{komp} := \underbrace{\mrm{span}_\R \{ iH_\alpha \}_{\alpha \in \Delta^p}}_{i\h} \dotplus \dot{\bigplus_{\alpha \in \Delta^+}}\mrm{span}\left\{ \frac{E_\alpha - E_{-\alpha}}{\sqrt{2}},\frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}} \right\}.
 +
\end{align*}
 +
$\forall H_\alpha,E_\alpha \in \g_\text{komp},\ \phi(H_\alpha) = -H_\alpha,\ \phi(E_\alpha) = -E_{-\alpha}$. Zřejmě platí taky $\phi^2 = \mathbb{1}$. Dále máme:
 +
\begin{align*}
 +
&\phi \big( [H_\alpha,H_\beta] \big) = [\phi(H_\alpha),\phi(H_\beta)] \text{ protože } [H_\alpha,H_\beta] = 0 \\
 +
&\phi \big( [H_\alpha,E_\beta] \big) = \underbrace{\beta(H_\alpha)}_{\in\R}\phi(E_\beta) = -\beta(H_\alpha)E_{-\beta} = [H_\alpha,E_{-\beta}] = [\phi(H_\alpha),\phi(E_\beta)] \\
 +
&\phi\big( [E_\alpha,E_\beta] \big) = N_{\alpha\beta}\phi(E_{\alpha+\beta}) = -N_{\alpha\beta}E_{-\alpha-\beta} = N_{(-\alpha)(-\beta)}E_{-\alpha-\beta} = [-E_{-\alpha},-E_{-\beta}] = \\
 +
&\qquad=[\phi(E_\alpha),\phi(E_\beta)] \\
 +
&\phi\big( [E_\alpha,E_{-\alpha}] \big) = K(E_\alpha,E_{-\alpha})\phi(H_\alpha) = -K(E_\alpha,E_{-\alpha})H_\alpha = -[E_\alpha,E_{-\alpha}] = [-E_{-\alpha},-E_\alpha] \\
 +
&\qquad= [\phi(E_\alpha),\phi(E_{-\alpha})] \\
 +
&\phi\left( \frac{E_\alpha - E_{-\alpha}}{\sqrt{2}} \right) = \frac{-E_{-\alpha} + E_\alpha}{\sqrt{2}} \\
 +
&\phi\left( \frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}} \right) = \frac{-i(-E_{-\alpha} - E_{\alpha})}{\sqrt{2}} = \frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}} \\
 +
&\phi(iH_\alpha) = -i(-H_\alpha) = iH_\alpha \\
 +
&\!\!\zuz{K}{i\h}\text{ je negativně definitní} \\
 +
&\!\!\!\!\! \left. \begin{array}{l}\displaystyle
 +
\displaystyle K\left( \frac{E_\alpha - E_{-\alpha}}{\sqrt{2}},\frac{E_\alpha - E_{-\alpha}}{\sqrt{2}} \right) = -K(E_\alpha,E_{-\alpha}) \\
 +
\displaystyle K\left( \frac{E_\alpha - E_{-\alpha}}{\sqrt{2}},\frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}} \right) = 0 \\
 +
\displaystyle K\left( \frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}},\frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}} \right) = -K(E_\alpha,E_{-\alpha})
 +
\end{array}\right\}\mrm{sgn} = (0,2,0) \text{ pro volbu } K(E_\alpha,E_{-\alpha}) > 0
 +
\end{align*}
 +
$\Rightarrow\quad \mrm{sgn}\zuz{K}{\g_\text{kompl}} = (0,n,0)$.
 +
\Vet{(Weyl)
 +
Buď $\g$ reálná poloprostá Lieova algebra, $G$ jí odpovídající souvislá a jednoduše souvislá Lieova grupa. Pak $G$ je kompaktní$\quad\Leftrightarrow\quad$Killingova forma $\g$ je negativně definitní. Bez důkazu.
 
}
 
}
\lemma{
 
$R_\lambda$ je invariatní podprostor $\rho$, $R_\lambda$ je ireducibilní,  $\dim V_{\zuz{\lambda}{\rho(R_\lambda)}}=1$ (nejvyšší váha je prostá).
 
}
 
\Vet{
 
Ireducibilní reprezentace $\rho$ poloprosté $\g$ je jednoznačně určena svojí nejvyšší vahou $\lambda$ a je izomorfní $R_\lambda$.
 
}
 
\Def{
 
Označíme $\Delta^p = \{\alpha_j\}_{j=1}^l$, $T_{\alpha_j}=T_j$, $j \in \hat{l}$. %(BÁZE MŘÍŽKY? PROČ DUÁLNÍ BÁZE?).
 
Prvky báze $\Js$ označíme $\lambda_i$ a nazýváme je \emph{fundamentální  váhy} a jim odpovídající ireducibilní reprezentace \emph{fundamentální reprezentace}.
 
}
 
\Pzn{
 
Fundamentální váhy lze určit z~Cartanovy matice vztahem $\vec{\lambda}=\mathbb{M}\vec{\alpha}$, $\vec{\alpha}=(\alpha)_{j=1}^l$, $\vec{\lambda}=(\lambda_j)_{j=1}^l$, $\mathbb{M}=a^{-1}$.
 
}
 
Připomeňme $a_{ij}=\alpha_i(T_j)$, takže je $\lambda_i(T_j)=\sum_k \mathbb{M}_{ik}\alpha_k(T_j)=\sum_k \left(a^{-1}\right)_{ik}a_{kj}=\delta_{ij}$.
 
\Vet{
 
$\g$ poloprostá. Potom $\forall \vec{m} \in \Z^{\mrm{rank}\g}_+$, $\exists_1$ ireducibilní reprezentace $\g$ s~nejvyšší vahou $\lambda=\sum_{k=1}^{\mrm{rank}\g}m_k \lambda_k$.
 
}
 
\subsection{Konstrukce reprezentací}
 
Z~již nalezených reprezentací můžeme získávat další pomocí tenzorových součinů. Důležité je, že tímto postupem lze získat i \emph{ireducibilní reprezentace}, protože jsou určeny nejvyššími vahami a ty se při tenzorovém součinu sčítají. Mějme reprezentace $\rho_1$ na $V_1$ a $\rho_2$ na $V_2$ (uvažujeme konečné dimenze). Konstruujeme reprezentaci na $V_1 \otimes V_2$.
 
\Def{
 
Reprezentace $\rho=\rho_1\otimes \rho_2$ na $V_1 \otimes V_2$ je definována vztahem
 
\begin{align}
 
\rho (X) (v_1 \otimes v_2 )= (\rho_1(X) v_1) \otimes v_2 + v_1 \otimes (\rho_2(X)v_2) , &&
 
\forall X \in \g , \forall v_1 \in V_1, \forall v_2 \in V_2 \,.
 
\end{align}
 
}
 
Tato definice je smysluplná, protože zachovává komutátory (tj. $\rho ([X,Y])$ působí stejně jako $[\rho (X),\rho(Y)]$).\footnote{
 
Toto je přesně postup, který používá Clebsch-Gordanův rozklad pro skládání momentů hybnosti v~QM.
 
}
 
Podobně konstrukci můžeme udělat symetrizovaných ($\otimes_\eS$) a antisymetrizovaných částech tenzorového součinu ($\wedge$). (Tato konstrukce se neomezuje na poloprosté komplexní $\g$, další postup ano.)
 
\lemma{
 
Buďte $\mu$, $\lambda$ váhy reprezentací $\rho_1$ a $\rho_2$, potom $(\lambda + \mu)$ je váhou reprezentace $\rho_1 \otimes \rho_2$.
 
}
 
Navíc pro $\lambda=\mu$ víme, že se tato váha nachází v~symetrizované části, protože v~antisymetrizované se odečte. Tento fakt se při konstrukci také hodí, protože víme, že v~$\rho^{\wedge 2}$ je nejvyšší vahou $(\varphi_1 + \varphi_2)$, kde $\phi_1$ je nejvyšší váha $\rho$ a $\phi_2$ druhá nejnižší (pro reducibilní nemusí být jednoznačná). Můžeme získat ireducibilní reprezentaci s~váhou $\sum_i m_i \lambda_i$, pro $m_i \in \Z_+$ a fundamentální váhy $\lambda_i$, pokud máme ireducibilní reprezentace pro bázi mřížky vztahem
 
\begin{align*}
 
\rho = \bigotimes_i \rho_i^{\otimes_{\eS} m_i} \,.
 
\end{align*}
 
Pomocí Cliffordovy algebry je možné konstruovat z~$\rho$ i reprezentace s~vahami, které v ní nejsou obsaženy (konstrukce viz poznámky).
 

Aktuální verze z 1. 8. 2016, 00:39

PDF [ znovu generovat, výstup z překladu ] Kompletní WikiSkriptum včetně všech podkapitol.
PDF Této kapitoly [ znovu generovat, výstup z překladu ] Přeložení pouze této kaptioly.
ZIPKompletní zdrojový kód včetně obrázků.

Součásti dokumentu 02LIAG

součástakcepopisposlední editacesoubor
Hlavní dokument editovatHlavní stránka dokumentu 02LIAGHazalmat 3. 8. 201621:54
Řídící stránka editovatDefiniční stránka dokumentu a vložených obrázkůHazalmat 7. 7. 201607:04
Header editovatHlavičkový souborHazalmat 10. 7. 201622:12 header.tex
Kapitola0 editovatÚvodHazalmat 3. 8. 201622:12 LIAG_Kapitola0.tex
Kapitola1 editovatDefinice Lieovy grupy a Lieovy algebryHazalmat 5. 8. 201618:02 LIAG_Kapitola1.tex
Kapitola2 editovatVztah mezi Lieovou grupou a její algebrouHazalmat 5. 8. 201618:27 LIAG_Kapitola2.tex
Kapitola3 editovatNástin teorie integrabilních distribucíHazalmat 30. 7. 201615:10 LIAG_Kapitola3.tex
Kapitola4 editovatAkce grupy na varietěHazalmat 17. 7. 201620:23 LIAG_Kapitola4.tex
Kapitola5 editovatReprezentace Lieových grup a algeberHazalmat 4. 8. 201618:21 LIAG_Kapitola5.tex
Kapitola6 editovatSouvislost Lieových grup a algeberHazalmat 4. 8. 201619:51 LIAG_Kapitola6.tex
Kapitola7 editovatLieovy algebryHazalmat 5. 8. 201602:06 LIAG_Kapitola7.tex
Kapitola8 editovatCartanova kritériaHazalmat 5. 8. 201618:29 LIAG_Kapitola8.tex
Kapitola9 editovatKlasifikace pomocí kořenůHazalmat 5. 8. 201618:34 LIAG_Kapitola9.tex
Kapitola10 editovatKořenové diagramy, Cartanova marticeHazalmat 31. 7. 201616:32 LIAG_Kapitola10.tex
Kapitola11 editovatDynkinovy diagramyHazalmat 5. 8. 201618:39 LIAG_Kapitola11.tex
Kapitola12 editovatReálné formy komplexních poloprostých algeberHazalmat 1. 8. 201600:39 LIAG_Kapitola12.tex
Kapitola13 editovatVýznam kompaktních Lieových grupHazalmat 1. 8. 201600:45 LIAG_Kapitola13.tex
Kapitola14 editovatReprezentace poloprostých Lieových algeberHazalmat 1. 8. 201613:45 LIAG_Kapitola14.tex
Kapitola15 editovatSpinorové reprezentaceHazalmat 27. 7. 201621:38 LIAG_Kapitola15.tex
Kapitola16 editovatSymetrie v QMHazalmat 27. 7. 201622:21 LIAG_Kapitola16.tex
Kapitola17 editovatCvičeníHazalmat 6. 8. 201604:42 LIAG_Kapitola17.tex

Vložené soubory

soubornázev souboru pro LaTeX
Image:liag-1.pdf liag-1.pdf
Image:su3_1.pdf su3_1.pdf
Image:su3_2.pdf su3_2.pdf
Image:su3_3.pdf su3_3.pdf
Image:su3_4.pdf su3_4.pdf
Image:su3_5.pdf su3_5.pdf
Image:su3_6.pdf su3_6.pdf

Zdrojový kód

%\wikiskriptum{02LIAG}
 
\section{Reálné formy komplexních poloprostých algeber}
Mějme poloprostou reálnou algebru $\g,\ \g_\C = \g \oplus_\R i\g = \C \otimes_\R \g$. Z $\g_\C$ lze zpetně najít $\g$:
\begin{align*}
	\phi: \g_\C \to \g_\C : \phi(u+iv) = u - iv,\ \forall u,v \in \g \rimpl \g = \{ X \in \g_\C | \phi(X) = X \}.
	\end{align*}
\Pzn{
	Vlastnosti $\phi$:
	\begin{enumerate}
		\item $\phi \circ \phi = \mrm{id} \rimpl$je involutivní, 
		\item $\phi(\lambda X) = \overline{\lambda}\phi(X),\ \phi(X+Y) = \phi(X) + \phi(Y) \rimpl$je antilineární,
		\item $\phi\big( [u_1+iv_1,u_2 + iv_2] \big) = \phi \big( \left( [u_1,u_2] - [v_1,v_2] \right) + i \left( [v_1,u_2] + [u_1,v_2] \right) \big) = \left( [u_1,u_2] - [v_1,v_2] \right) - i \left( [v_1,u_2] + [u_1,v_2] \right) = [u_1 - iv_1,u_2 - iv_2] = \big[ \phi(u_1 + iv_1),\phi(u_2 + iv_2) \big] \rimpl$automorfismus.
		\end{enumerate}
	Tj. reálná forma $\g$ komplexní algebry $\g_\C$ nám určuje involutivní antilineární automorfismus $\phi$.	
	}
Naopak, mějme $\g_\C$ a její involutivní antilineární automorfismus $\phi$. Pak $\g = \{ X \in \g_\C | \phi(X) = X \}$ nám zadává reálnou podalgebru $\g_\phi$ v $\g_\C : (\g_\phi)_{\C} = \g_\C$.
\begin{proof}
	Máme $\phi : \g_\C \to (\g_\C)_\R,\ \dim_\R(\g_\C)_\R = 2\dim_\C(\g_\C)_\R$. Uvažujme $\zuz{\phi}{(\g_\C)_\R}:(\g_\C)_\R \to (\g_\C)_\R,\ \phi^2 = \mathbb{1} \rimpl \sigma\left(\zuz{\phi}{(\g_\C)_\R}\right) = \pm 1$, takže
	\begin{align*}
		(\g_\C)_\R = \underbrace{\ker\left( \zuz{\phi}{(\g_\C)_\R} - \mathbb{1} \right)}_{\g} \dotplus \ker\left( \zuz{\phi}{(\g_\C)_\R} + \mathbb{1} \right)
		\end{align*}
	$\Rightarrow\quad 	X \in \g \rimpl \phi(X) = X \rimpl \phi(iX) = -iX \rimpl iX \in \ker\left( \zuz{\phi}{(\g_\C)_\R} + \mathbb{1} \right) \rimpl$obě jádra mají stejnou dimenzi a násobení $i$ zobrazuje jedno na druhé$\rimpl \dim_\R \g = \dim_\C \g_\C,\ \g_\C = \g \dotplus i\g$ a platí: $\forall X,Y \in \g,\ \phi\big( [X,Y] \big) = [\phi(X),\phi(Y)] = [X,Y] \rimpl \forall X,Y \in \g,\ [X,Y] \in \g$.
	\end{proof}
\Prl{
	$\mfrk{sl}(l+1,\C),\ \phi:\mfrk{sl}(l+1,\C) \to \mfrk{sl}(l+1,\C)$:
	\begin{itemize}
		\item $\phi(A) = \overline{A} \ \dots\ \g = \mfrk{sl}(l+1,\R)$
		\item $\phi(A) = -A^+ \ \dots\ \g = \left\{ X \in \mfrk{sl}(l+1,\C) \middle| -X^+ = X \right\} = \mfrk{su}(l+1)$
		\item $\phi(A) = -JA^+J$, kde $J = \mrm{diag}(\underbrace{1,\dots1}_{p},\underbrace{-1,\dots,-1}_{q})$:
			\begin{align*}
				\phi(\phi(A)) &= J\left( J \left( A^+ \right)^+ J \right) J = A \\
				\phi\big( [A,B] \big) &= - J[A,B]^+J = J \left[ A^+,B^+ \right] J = \left[ -JA^+J,-JB^+J \right] = [\phi(A),\phi(B)]
				\end{align*}
		$\dots\ \g = \left\{ X \in \mfrk{sl}(l+1,\C) \middle| -JX^+J = X \right\} = \mfrk{su}(p,q),\ p+q = l+1$.		
		\end{itemize}
	}	
 
Uvažujme komplexní poloprostou Lieovu algebru $\g$ vyjádřenou ve Weyl-Chevalleyho bázi, tj.:
\begin{gather*}
	\g = \mrm{span}\{H_\alpha\}_{\alpha \in \Delta^p} \dotplus \dot{\bigplus_{\alpha \in \Delta}}\mrm{span}\{E_\alpha\}, \\
	[H,E_\alpha] = \alpha(H)E_\alpha,\ H \in \mrm{span}_\R \{ H_\alpha \}_{\alpha \in \Delta^p} = \h \rimpl \forall \alpha \in \Delta,\ \alpha(H) \in \R \\
	[E_\alpha,E_{-\alpha}] = \underbrace{K(E_\alpha,E_{-\alpha})}_{\in\R}H_\alpha, \\
	[E_\alpha,E_\beta] = N_{\alpha\beta}E_{\alpha+\beta},\ \N_{\alpha\beta} \in \Z,\ N_{(-\alpha)(-\beta)} = -N_{\alpha\beta}.
	\end{gather*}
Označíme
\begin{align*}
	\g_\text{split} := \mrm{span}_\R \{ H_\alpha \}_{\alpha \in \Delta^p} \dotplus \dot{\bigplus}_{\alpha \in \Delta}\mrm{span}_\R \{ E_\alpha \}.
	\end{align*}	
$\g_\text{split}$ je reálná forma $\g$, tj. $\phi(H_\alpha) = H_\alpha,\ \phi(E_\alpha) = E_\alpha,\ \forall H_\alpha,E_\alpha \in \g_\text{split},$.	 Zjistíme signaturu Killingovy formy $K$ pro $\g_\text{split}$ (Killingova forma je dobrá pro rozlišení reálnych algeber). 
\begin{align*}
	&K(H,E_\alpha) = 0 \text{ protože }\h\perp\mrm{span}\{ E_\alpha \} \\
	&\!\!\zuz{K}{\h} \text{ je pozitivně definitní} \\
	&K(E_\alpha,E_\beta) = 0,\ \alpha+\beta \neq 0 \\
	&E_\alpha,E_{-\alpha}: \begin{pmatrix}
		K(E_\alpha,E_\alpha) & K(E_\alpha,E_{-\alpha}) \\
		K(E_{-\alpha},E_\alpha) & K(E_{-\alpha},E_{-\alpha}) 
		\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}
		0 & \lambda \\
		\lambda & 0
		\end{pmatrix}\text{, kde }\lambda \neq 0 \ \dots\ \mrm{sgn} = (1,1,0)
	\end{align*}
$\Rightarrow\quad \mrm{sgn}\zuz{K}{\g_\text{split}} = \left( l+\frac{n-l}{2},\frac{n-l}{2},0 \right)$. Dále prozkoumáme 
\begin{align*}
	\g_\text{komp} := \underbrace{\mrm{span}_\R \{ iH_\alpha \}_{\alpha \in \Delta^p}}_{i\h} \dotplus \dot{\bigplus_{\alpha \in \Delta^+}}\mrm{span}\left\{ \frac{E_\alpha - E_{-\alpha}}{\sqrt{2}},\frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}} \right\}.
	\end{align*}
$\forall H_\alpha,E_\alpha \in \g_\text{komp},\ \phi(H_\alpha) = -H_\alpha,\ \phi(E_\alpha) = -E_{-\alpha}$. Zřejmě platí taky $\phi^2 = \mathbb{1}$. Dále máme:
\begin{align*}
	&\phi \big( [H_\alpha,H_\beta] \big) = [\phi(H_\alpha),\phi(H_\beta)] \text{ protože } [H_\alpha,H_\beta] = 0 \\
	&\phi \big( [H_\alpha,E_\beta] \big) = \underbrace{\beta(H_\alpha)}_{\in\R}\phi(E_\beta) = -\beta(H_\alpha)E_{-\beta} = [H_\alpha,E_{-\beta}] = [\phi(H_\alpha),\phi(E_\beta)] \\
	&\phi\big( [E_\alpha,E_\beta] \big) = N_{\alpha\beta}\phi(E_{\alpha+\beta}) = -N_{\alpha\beta}E_{-\alpha-\beta} = N_{(-\alpha)(-\beta)}E_{-\alpha-\beta} = [-E_{-\alpha},-E_{-\beta}] = \\ 
	&\qquad=[\phi(E_\alpha),\phi(E_\beta)] \\
	&\phi\big( [E_\alpha,E_{-\alpha}] \big) = K(E_\alpha,E_{-\alpha})\phi(H_\alpha) = -K(E_\alpha,E_{-\alpha})H_\alpha = -[E_\alpha,E_{-\alpha}] = [-E_{-\alpha},-E_\alpha] \\ 
	&\qquad= [\phi(E_\alpha),\phi(E_{-\alpha})] \\
	&\phi\left( \frac{E_\alpha - E_{-\alpha}}{\sqrt{2}} \right) = \frac{-E_{-\alpha} + E_\alpha}{\sqrt{2}} \\
	&\phi\left( \frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}} \right) = \frac{-i(-E_{-\alpha} - E_{\alpha})}{\sqrt{2}} = \frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}} \\
	&\phi(iH_\alpha) = -i(-H_\alpha) = iH_\alpha \\
	&\!\!\zuz{K}{i\h}\text{ je negativně definitní} \\
	&\!\!\!\!\! \left. \begin{array}{l}\displaystyle
	\displaystyle K\left( \frac{E_\alpha - E_{-\alpha}}{\sqrt{2}},\frac{E_\alpha - E_{-\alpha}}{\sqrt{2}} \right) = -K(E_\alpha,E_{-\alpha}) \\
	\displaystyle K\left( \frac{E_\alpha - E_{-\alpha}}{\sqrt{2}},\frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}} \right) = 0 \\
	\displaystyle K\left( \frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}},\frac{i(E_\alpha + E_{-\alpha})}{\sqrt{2}} \right) = -K(E_\alpha,E_{-\alpha})
		\end{array}\right\}\mrm{sgn} = (0,2,0) \text{ pro volbu } K(E_\alpha,E_{-\alpha}) > 0
	\end{align*}
$\Rightarrow\quad \mrm{sgn}\zuz{K}{\g_\text{kompl}} = (0,n,0)$.
\Vet{(Weyl)
	Buď $\g$ reálná poloprostá Lieova algebra, $G$ jí odpovídající souvislá a jednoduše souvislá Lieova grupa. Pak $G$ je kompaktní$\quad\Leftrightarrow\quad$Killingova forma $\g$ je negativně definitní. Bez důkazu.	
	}