FYS3140 KORT INTRODUKSJON TIL KONTINUERLIGE GRUPPER

Like dokumenter
Rotasjonsbevegelser

Bevegelsesmengde og kollisjoner Flerpartikkelsystemer

Bevegelsesmengde og kollisjoner Flerpartikkelsystemer

Bevegelsesmengde og kollisjoner Flerpartikkelsystemer

Rotasjonsbevegelser

Høst 95 Test-eksamen. 1. Et legeme A med masse m = kg påvirkes av en kraft F gitt ved: F x = - t F y = k t 2 = 5.00N = 4.00 N/s k = 1.

Flerpartikkelsystemer Rotasjonsbevegelser

E K S A M E N S O P P G A V E : FAG: FYS105 Fysikk LÆRER: Per Henrik Hogstad KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

Oppgaver. Hypotesetesting testing av enkelthypoteser. Forelesning 4 og 5 MET3592 Økonometri ved David Kreiberg Vår 2011

Dynamisk programmering. Hvilke problemer? Optimalitetsprinsippet. Overlappende delproblemer

Løsningsforslag øving 10 TMA4110 høsten 2018

Simpleksmetoden. Initiell basistabell Fase I for å skaffe initiell, brukbar løsning. Fase II: Iterativ prosess for å finne optimal løsning Pivotering

EKSAMEN I TFY4210 ANVENDT KVANTEMEKANIKK Torsdag 11. august, Tillatte hjelpemidler : K.Rottman, Matematisk formelsamling

Potensiell energi Bevegelsesmengde

EKSAMEN I TFY4210 ANVENDT KVANTEMEKANIKK Mandag 23. mai, Tillatte hjelpemidler : K.Rottman, Matematisk formelsamling

Bevegelsesmengde og kollisjoner

ØVINGER 2017 Løsninger til oppgaver

Tillegg nr 1 til Grunnprospekt datert 27. mai 2015 i henhold til EU's Kommisjonsforordning nr 809/2004

EKSAMENSOPPGAVE. Avdeling for ingeniørutdanning. Faglig veileder: Per Ola Rønning Eksamenstid, fra - til: Antall vedlegg: 2

Kraftelektronikk (Elkraft 2 høst), Løsningsforslag til øvingssett 2, høst 2005

INF3400 Del 5 Statisk digital CMOS

Working Paper ANO 2002/3. Estimering av indikatorer for volatilitet. Kjetil Johan Rakkestad. Avdeling for verdipapirer og internasjonal finans

Forelesning 3 mandag den 25. august

Anvendelser. Kapittel 12. Minste kvadraters metode

Bevegelse i én dimensjon (2)

z 3j co.0 w> (fl Q z > G) LJ G) c4- Lii Lii Lii = > Lii Lii . /û :.;;,/ t_u - G) (i) Z Iii (%4 0 G) G) c 1 G) c (fl (fl (i) Iii Iii .Co I.. 4- I- I-.

C(s) + 2 H 2 (g) CH 4 (g) f H m = -74,85 kj/mol ( angir standardtilstand, m angir molar størrelse)

Forelesning 2 MET3592 Økonometri ved David Kreiberg Vår 2011

X ijk = µ+α i +β j +γ ij +ǫ ijk ; k = 1,2; j = 1,2,3; i = 1,2,3; i=1 γ ij = 3. i=1 α i = 3. j=1 β j = 3. j=1 γ ij = 0.

Stivt legemers dynamikk

Stivt legemers dynamikk

UNIVERSITETET I OSLO

Bevegelse i én dimensjon

Eksamen i emne SIB8005 TRAFIKKREGULERING GRUNNKURS

Bevegelse i én dimensjon

Bevegelse i én dimensjon (2)

EKSAMEN Løsningsforslag

Potensiell energi Bevegelsesmengde og kollisjoner

Magnetisk nivåregulering. Prosjektoppgave i faget TTK 4150 Ulineære systemer. Gruppe 4: Rune Haugom Pål-Jørgen Kyllesø Jon Kåre Solås Frode Efteland

Tillegg 7 7. Innledning til FY2045/TFY4250

Bevegelse i én dimensjon

NOEN SANNSYNLIGHETER I BRIDGE Av Hans-Wilhelm Mørch.

FYS2130. Tillegg til kapittel 13. Harmonisk oscillator. Løsning med komplekse tall

FYS3220 Oppgaver om Fourieranalyse

TALLSVAR. Det anbefales at de 9 deloppgavene merket med A, B, teller likt uansett variasjon i vanskelighetsgrad. Svarene er gitt i << >>.

Forelesning nr.3 INF 1411 Elektroniske systemer

Øvingsoppgaver. Innledende oppgaver. Alle oppgaver er merket ut fra vanskelighetsgrad på følgende måte: * Enkel ** Middels vanskelig *** Vanskelig

Oppgaver. Multiple regresjon. Forelesning 3 MET3592 Økonometri ved David Kreiberg Vår 2011

Forelesning nr.3 INF 1411 Elektroniske systemer. Parallelle og parallell-serielle kretser Kirchhoffs strømlov

Oppgave 1 ECON 2130 EKSAMEN 2011 VÅR

Kostnadsindeks for buss

TMA4240/4245 Statistikk Eksamen august 2016

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

UNIVERSITETET I OSLO

Teoretisk og numerisk prising av korrelasjonsavhengige kredittderivater

EKSAMEN I FAG SIF5040 NUMERISKE METODER Tirsdag 15. mai 2001 Tid: 09:00 14:00

Oppgaven består av 9 delspørsmål som anbefales å veie like mye, Kommentarer og tallsvar er skrevet inn mellom <<, >>, Oppgave 1

Harald Bjørnestad: Variasjonsregning en enkel innføring.

FYS 105 Fysikk Ordinær eksamen vår 2005

Fourieranalyse. Fourierrekker på reell form. Eksempel La. TMA4135 Matematikk 4D. En funksjon sies å ha periode p > 0 dersom

STK desember 2007

Oversikt over tester i Econ 2130

Notater. Mona Irene Andersen og Annette Kalvøy. Prisindeks for telekommunikasjonstjenester 2009/26. Notater

Dynamisk programmering. Hvilke problemer? Overlappende delproblemer. Optimalitetsprinsippet

TMA4265 Stokastiske prosesser

MA1301 Tallteori Høsten 2014

FAG: FYS116 Fysikk/Kjemi LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad Grethe Lehrmann

1653B/1654B. Installasjonstest på et IT anlegg i drift

KONTINUASJONSEKSAMEN I TFY4210 ANVENDT KVANTEMEKANIKK Fredag 13. august, Tillatte hjelpemidler : K.Rottman, Matematisk formelsamling

01. Til hvilke deler av naturen benyttes kvantefysikk som beskrivende verktøy?

TMA4245 Statistikk Eksamen august 2014

Geometriske operasjoner

Rullingslager. Innhold. Kap. 5 Dimensjonering av Rullingslager. Friksjon: glide- og rullefriksjon. Et lager er

Appendiks 1: Organisering av Riksdagsdata i SPSS. Sannerstedt- og Sjölins data er klargjort for logitanalyse i SPSS filen på følgende måte:

TMA4245 Statistikk Eksamen 21. mai 2013

LØSNING FOR EKSAMEN I FAG 75316, NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER, VÅR u t = u xx, < x <, t > 0 < x <

Hva påvirker gjeldsveksten i husholdningene?

FAG: FYS116 Fysikk/Kjemi LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad Kjemi : Turid Knutsen

Stivt legemers dynamikk

FAG: FYS117 Fysikk/Kjemi LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad Kjemi : Turid Knutsen

Eksamen ECON 2200, Sensorveiledning Våren Deriver følgende funksjoner. Deriver med hensyn på begge argumenter i e) og f).

TALLSVAR. Det anbefales at de 9 deloppgavene merket med A, B, teller likt uansett variasjon i vanskelighetsgrad. Svarene er gitt i <<< >>>.

Seleksjon og uttak av alderspensjon fra Folketrygden

Potensiell energi Bevegelsesmengde og kollisjoner

FAG: FYS113 Fysikk/Kjemi LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad Grethe Lehrmann

Forelesninger i spillteori V 2003, del 1. Telenor Mobil, NetCom Rimi, Rema, andre SAS, lavprisselskaper Charterselskaper

Repetisjon Eksamensverksted i dag, kl , Entropia

Kjøpermakt og vannsengeffekt

Geometriske operasjoner

EKSAMEN I FAG SIF8052 VISUALISERING MANDAG 21. MAI 2001 KL LØSNINGSFORSLAG

EKSAMEN Ny og utsatt Løsningsforslag

Martin Ødegaard. "Ein vanleg arbeidsmann"

OMDØMMEUNDERSØKELSE FOR HELSE SØR-ØST RHF OMRÅDERAPPORT SØRLANDET 2017

TMA4265 Stokastiske prosesser

NÆRINGSSTRUKTUR OG INTERNASJONAL HANDEL

Fritt sykehusvalg. En teoretisk analyse av konkurranse i det norske sykehusmarkedet* Elin Aasmundrud Mathiesen

Makroøkonomi - B1. Innledning. Begrep. B. Makroøkonomi. Mundells trilemma går ut på følgende:

Oversikt over tester i Econ 2130

IT1105 Algoritmer og datastrukturer

Transkript:

FYS340 KORT INTRODUKSJON TIL KONTINUERLIGE GRUPPER I en konnuerlg gruppe avhenger hver eleen av e se av paraere a, a 2, a r, slk a e vlkårlg eleen ar foren G(a, a 2, a r ) Anall paraere r er gruppens densjon Paraerene er alle reelle all (feks realdel og agnærdel av koplekse all) De varerer konnuerlg over e veldefner oråde De enklese eksepel på en en konnuerlg gruppe er gruppen R 2, hvor e generel eleen er en roasjon en vnkel φ o en fas akse V har da bare en paraeer φ, og eleenene har foren G(φ) De er enkel å se a gruppe-aksoene er oppfyl Lukke: G(φ )G(φ 2 )=G(φ +φ 2 )=G(φ 3 ), enheseleen (dene): G(0), Invers:G(φ) - =G(- φ) R 2 er syergruppen for f eks e hydrogenao e yre hoogen agnefel, hvor agnefele beseer renngen på roasjonsaksen I de generelle lfelle er ulplkasjon av eleener er koplser: G( a, a,, a) Gbb (,,, b ) = G( c, c,, c ), 2 r 2 r 2 r og de nye paraerene er g ved funksjoner cq = fq( a, a2,, ar; b, b2,, br), so å oppfylle speselle krav slk a gruppe-aksoene blr oppfyl En vkg ype konnuerlge grupper er Le-gruppene For a en gruppe skal være en Le-gruppe slles de noen flere krav angående åen gruppeeleenene avhenger av paraerene, dvs noen krav l enydghe og konnue so v kke skal gå nn på her Dsse kravene er oppfyl for R 2, so er den enklese Le-gruppen La oss derfor se l nærere på dee ekseple Enheseleene er g ved G(0), og v beegner dee ed sybole Så lar v δφ represenere en nfnesal roasjonsvnkel, benyer en Tayloruvklng, og har G G( δφ) = G(0) + δφx = + δφ X, X = φ 0, φ = der operaoren X er en vkg sørrelse so kalles generaoren for gruppen V skal nå se a gruppeeleene G(φ) for en endelg vnkel er enydg g ved φ og generaoren X Ana φ=nδφ, der n er e (sor) hel all Da har v n n φ n φ X G( φ) = G( δφ) = ( + δφ X) = ( + X) e når n n Dered har v funne den vkge relasjonen G( φ ) = e φx, so også gjelder for alle grupper ed en paraeer a, nelg ax Ga = e, der X er generaoren for gruppen For R 2 kan generaoren X besees so følger: La ψ(φ) være en vlkårlg funksjon av φ Da har v

ψ G( δφ) ψφ = ψφ ( δφ) = ψ( φ) δφ (Tayloruvklng) φ = ψφ δφlzψφ = ( δφlz) ψφ Av relasjonene ovenfor fnner v nå G( δφ) = δφlz, og generaoren er X = Lz for roasjon o z-aksen For roasjon o en vlkårlg akse k fnner v lsvarende Lk Xk = Lk, og Gk( φ) = e φ Under ulednngen av relasjonene ovenfor har v benye a Lz =, og a G(δφ) φ dreer funksjonen ψ(φ) forover (forklar!) Translasjon (oppgave): La δa beegne en nfnesal ranslasjon forover en densjon Vs a v har ap G( δa) = δap, og Ga = e, der p er pulsoperaoren, og a er en endelg ranslasjonslengde Represenasjoner for R 2 Represenasjoner for R 2 fnner v ved hjelp av egenlsandene for L z so har foren Lzψ( φ) = ψ( φ) = ψ( φ) φ Den enkle dfferensallgnngen ovenfor har løsnngen ψ ( φ) = e φ, og forlanger v ψφ = ψφ ( + 2 π) fnner v =0,±, ±2 Vdere fnner v φ0lz φ0 ( φ0) ψ( φ) = ψ( φ) = ψ( φ) = ( φ0) ψ( φ) G e e D V ser dered a egenlsandene for L z er bass for endensjonale og dered kkereduserbare represenasjoner for R 2, og de kan også vses a de kke fnnes andre kkereduserbare represenasjoner enn dsse endensjonale Dered ve v også a e fyssk syse ed R 2 -syer (for eksepel hydrogenao yre hoogen agnefel) kke har degenerere energnvåer V går nå l de generelle lfelle ed r paraere og gruppeeleener G(a,a 2, a r ), og anar a enheseleene er g ved G(0,0, 0)= For e se av nfnesal paraere δa= { δa, δa2,, δar} kan v gjøre en Tayloruvklng so ar foren r G( δa) δax, = + q= q q 2

der v har en generaor X for hver paraeer De fnnes nå e vkg eore (uen bevs her!) so ser a e generel gruppeeleen G(a,a 2,,a r ) er enydg g ved hjelp av paraerene og generaorene (slk so lfelle var for R 2 ) De vser seg vdere a generaorene oppfyller en vkg kouerngsregel: r X, X = X X X X = C X, q p q p p q qp = der C qp er de såkale srukurkonsanene Kouerngsregelen ovenfor defnerer en Le-algebra for gruppen For R 2 fnner v av urykke for generaorene for ulke roasjonsakser a X, X = X (su over ) q p ε, dvs a srukurkonsanene er Levqp Cva sybolene ε (se læreboken 28) qp Noen vkge Le-grupper Generelle roasjoner re densjoner gr en vkg Le-gruppe so beegnes R 3,og gjerne kalles den fulle roasjonsgruppen V skal nedenfor se a den har re paraere, de såkale Eulerske vnkler Roasjoner kan også beskrves ved 3 3 orogonale arser ed deernan, dvs ved hjelp av eleenene gruppen SO(3) Generel beegner SO(N) gruppen av orogonale N N arser ed deernan lk SO(4) er faksk syergruppen for hydrogenaoe, og forklarer den speselle degenerasjonen so der fnnes ang l -kvanealle Vdere har v Lorenz- gruppen, so besår av Lorenzransforasjoner og roasjoner Lorenz-gruppen har 6 paraere, re koponener av hasgheen for neralsysee bevegelse, og re vnkler so angr orenerngen av dee sysee forhold l e fas syse Av spesell neresse er de såkale speselle unære gruppene so beegnes SU N eller SU(N) De besår av N N unære arser ed deernan lk Dsse har N 2 - paraere Eleenene den fulle roasjonsgruppen R 3 vser seg å beså av re påfølgende roasjoner o ulke akser Førs roeres en vnkel α o -aksen, dernes roeres en vnkel β o den roere Y -aksen, og l ss en roasjon en vnkel γ o den roere -aksen γ β α Y Y X 3

Hele roasjonen kan da skrves R( α, β, γ) = R ( γ) R ( β) R ( α), '' Y' når v lar R beegne de enkele roasjonsoperaorene De re vnklene α,β,γ er de såkale Eulerske vnklene, so beskrver en generell roasjon eller orenerng av e aksekors forhold l e anne ed sae orgo Nå er de l upraksk å operere ed roere akser, og de vser seg faksk a en generell roasjon også kan uføres o fase akser, en osa rekkefølge, dvs v har også R( α, β, γ) = R( α) RY( β) R( γ), og ved hjelp av urykkene for roasjoner o ulke akser fra R 2 har v da l slu: αl βl γl Y R( αβγ,, ) = e e e V ser her også a e vlkårlg eleen R 3 er enydg g ved paraerene α,β,γ og de lhørende generaorene De kke-reduserbare represenasjonene for R 3 vser seg å kunne baseres på egenlsandene for L L, dvs ψ l 2 og Lψ = ll ( + ) ψ og Lψ = ψ 2 ( l ) 2 ( l ) ( l ) ( l ) De kan vdere vses a følgende relasjon gjelder: ( l) l l l ' αβγψ ' ' = l R( αβγψ,, ) = D (,, ), ' = l,, l, = l,, l De kke-reduserbare represenasjonene for R 3 er dered de såkale roasjonsarsene ( l D ) ( αβγ,, ) so har densjon 2l + E nærere sudu gr de forbausende resula a for å få ed alle ulge kke-reduserbare represenasjoner for R 3 å l ana både helallge og halvallge verder, dvs l =0, ½,, 3/2, 2, Dered ndkerer dee ren aeask/eoreske resulae a angulære oener også kan ha halvallge egenverder, dvs spnn Av urykke for raasjonsoperaoren R(α,β,γ) fnner v a represenasjonsarsene har en relav enkel avhengghe av vnklene α og γ, en en noe er koplser avhengghe av β Resulae blr følgende: D ( αβγ,, ) = e e d ( β), ( l) ' α γ ( l) ' ' der d l er en arse so avhenger av β på en ganske koplser åe E anne forbausende resula so følger av urykke ovenfor er a for halvallge verder for l (spnn) er kke en roasjon en vnkel 2π en enhesoperasjon, l de behøves en roasjon 4π Sden og også har halvallge verder for halvallg l og d l er en enhesarse for β=0, fnner v f eks 4

R( α = 2 π,0,0) ψ = ψ R ( l) ( l) ( l) ( l) ( α = 4 π,0,0) ψ = ψ Tl slu kan v erke oss a den roere egenlsanden R( αβγψ,, ) l er en egenlsand for L ed egenverd, dvs kvanser langs en sysefas akse, en uryk ved hjelp av lsander kvanser langs den rofase -aksen Dee er e nyg resula når v suderer syseer ed en ndre srukur so aokjerner eller olekyler De aeaske ulednngen so resulaene for R 3 ovenfor bygger på, er dessverre for ofaende l a de kan as ed her De speselle unære gruppene SU N Dsse gruppene besår av unære N N arser ed deernan lk De enklese lfelle er N=, da beegnes gruppen også U(), og v har (,) () r U e Λ =, der v erker oss a e eleen kan avhenge av ro og d gjenno fele Λ(,) r L overfladsk kan v s a U() er syergruppen for elekroagneske vekselvrknnger, og fele Λ(,) r sår forbndelse ed de såkale gauge-ransforasjonene elekroagnesen For N=2 har v unære 2 2 arser so ar foren a b u=, u aa bb, = + = b a der a og b er koplekse all Med bengelsen u = har v da re paraere og re generaorer, so for R 3 De vser seg også å være en nær forbndelse (hooorfse) ello SU 2 og R 3, slk a e eleen SU 2 også kan represenere en roasjon Gruppen SU 2 er vkg kjernefyskken der den represenerer en vkg syer for kjernekrefene, og leder l den absrake egenskapen sospnn Vdere kan også eleenene SU 2 gjøres lokale, dvs avhengge av ro og d, og den lokale SU 2 - gruppen kan v l forenkle s er syergruppen for de svake vekselvrknngene Tl slu vl v bare kor beerke a SU 3 spller en ege vkg rolle nnen eoren for serke vekselvrknnger (kjernekrefene) Tl saen er de re gruppene U(), SU 2 og SU 3 grunnleggende for sandardodellen parkkelfyskken so forener elekroagneske, svake og serke vekselvrknnger 5