पोंट्रीगिन द्वैत: Difference between revisions
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एक [[टोपोलॉजिकल समूह|सांस्थितिक समूह]] स्थानतः सुसंहत समूह है, यदि अंतर्निहित सांस्थितिक दिकस्थान स्थानतः सुसंहत और [[हॉसडॉर्फ स्पेस|हॉसडॉर्फ]] है; एक सांस्थितिक समूह एबेलियन है यदि अंतर्निहित समूह [[एबेलियन समूह|एबेलियन]] है। स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूहों के उदाहरणों में परिमित एबेलियन समूह, पूर्णांक (दोनों असतत संस्थितिविज्ञान के लिए, जो सामान्य मापीय द्वारा भी प्रेरित होते हैं), वास्तविक संख्याएं, वृत्त समूह टी (दोनों अपने सामान्य मापीय संस्थितिविज्ञान के साथ), और पी-एडिक संख्या (उनके सामान्य पी-एडिक संस्थितिविज्ञान के साथ) सम्मिलित हैं। | एक [[टोपोलॉजिकल समूह|सांस्थितिक समूह]] स्थानतः सुसंहत समूह है, यदि अंतर्निहित सांस्थितिक दिकस्थान स्थानतः सुसंहत और [[हॉसडॉर्फ स्पेस|हॉसडॉर्फ]] है; एक सांस्थितिक समूह एबेलियन है यदि अंतर्निहित समूह [[एबेलियन समूह|एबेलियन]] है। स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूहों के उदाहरणों में परिमित एबेलियन समूह, पूर्णांक (दोनों असतत संस्थितिविज्ञान के लिए, जो सामान्य मापीय द्वारा भी प्रेरित होते हैं), वास्तविक संख्याएं, वृत्त समूह टी (दोनों अपने सामान्य मापीय संस्थितिविज्ञान के साथ), और पी-एडिक संख्या (उनके सामान्य पी-एडिक संस्थितिविज्ञान के साथ) सम्मिलित हैं। | ||
स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह | स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह <math>G</math> के लिए, पोन्ट्रियाजिन दोहरी समूह <math>\widehat G</math> निरंतर [[समूह समरूपता]] से <math>G</math> वृत्त समूह <math>T</math> है, | ||
<math display="block">\widehat G := \operatorname{Hom}(G, T).</math> | <math display="block">\widehat G := \operatorname{Hom}(G, T).</math> | ||
पोन्ट्रियाजिन दोहरी <math>\widehat G</math> आमतौर पर [[कॉम्पैक्ट सेट|सुसंहत समूह]] पर समान अभिसरण द्वारा दी गई [[टोपोलॉजी|संस्थितिविज्ञान]] से संपन्न होता है (अर्थात, सभी निरंतर कार्यों के स्थान पर [[कॉम्पैक्ट-ओपन टोपोलॉजी|सुसंहत-ओपन संस्थितिविज्ञान]] द्वारा प्रेरित संस्थितिविज्ञान <math>G</math> को <math>T</math>). | पोन्ट्रियाजिन दोहरी <math>\widehat G</math> आमतौर पर [[कॉम्पैक्ट सेट|सुसंहत समूह]] पर समान अभिसरण द्वारा दी गई [[टोपोलॉजी|संस्थितिविज्ञान]] से संपन्न होता है (अर्थात, सभी निरंतर कार्यों के स्थान पर [[कॉम्पैक्ट-ओपन टोपोलॉजी|सुसंहत-ओपन संस्थितिविज्ञान]] द्वारा प्रेरित संस्थितिविज्ञान <math>G</math> को <math>T</math>). | ||
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== सामान्यीकरण == | == सामान्यीकरण == | ||
पोन्ट्रियाजिन द्विविधता के सामान्यीकरण दो मुख्य दिशाओं में निर्मित होते हैं: | पोन्ट्रियाजिन द्विविधता के सामान्यीकरण दो मुख्य दिशाओं में निर्मित होते हैं: क्रमविनिमेय सांस्थितिक समूहों के लिए जो स्थानतः सुसंहत समूह नहीं हैं, और गैर-अनुसूचित सांस्थितिक समूहों के लिए। इन दोनों मामलों में सिद्धांत बहुत अलग हैं। | ||
=== क्रमविनिमेय सामयिक समूहों के लिए द्विविधता === | === क्रमविनिमेय सामयिक समूहों के लिए द्विविधता === | ||
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(संयुक्त रूप से) निरंतर है,{{efn|1=Joint continuousness means here that the map <math>G \times \widehat{G} \to \mathbb{T}</math> is continuous as a map between topological spaces, where <math>G \times \widehat{G}</math> is endowed with the topology of cartesian product. This result does not hold if the map <math>G \times \widehat{G} \to \mathbb{T}</math> is supposed to be separately continuous, or continuous in the [[Stereotype space#Universality of tensor product|stereotype sense]].}} तब <math>G</math> स्थानतः सुसंहत है। एक परिणाम के रूप में, पोन्ट्रियाजिन द्विविधता के सभी गैर-स्थानतः सुसंहत उदाहरण ऐसे समूह हैं जहां जोड़ी बनती है <math>G \times \widehat{G} \to \mathbb{T}</math> (संयुक्त रूप से) निरंतर नहीं है। | (संयुक्त रूप से) निरंतर है,{{efn|1=Joint continuousness means here that the map <math>G \times \widehat{G} \to \mathbb{T}</math> is continuous as a map between topological spaces, where <math>G \times \widehat{G}</math> is endowed with the topology of cartesian product. This result does not hold if the map <math>G \times \widehat{G} \to \mathbb{T}</math> is supposed to be separately continuous, or continuous in the [[Stereotype space#Universality of tensor product|stereotype sense]].}} तब <math>G</math> स्थानतः सुसंहत है। एक परिणाम के रूप में, पोन्ट्रियाजिन द्विविधता के सभी गैर-स्थानतः सुसंहत उदाहरण ऐसे समूह हैं जहां जोड़ी बनती है <math>G \times \widehat{G} \to \mathbb{T}</math> (संयुक्त रूप से) निरंतर नहीं है। | ||
क्रमविनिमेय सांस्थितिक समूहों के व्यापक वर्गों के लिए पोन्ट्रियाजिन द्विविधता को सामान्य बनाने का एक और तरीका है, दोहरे समूह को समाप्त करना <math>\widehat{G}</math> थोड़ा अलग संस्थितिविज्ञान के साथ, अर्थात् पूरी तरह से बंधे हुए स्थान पर समान अभिसरण की संस्थितिविज्ञान # अन्य संदर्भों में परिभाषाएँ। पहचान को संतुष्ट करने वाले समूह <math>G \cong \widehat{\widehat{G}}</math> इस धारणा के तहत{{efn|1=Where the second dual group <math>\widehat{\widehat{G}}</math> is dual to <math>\widehat{G}</math> in the same sense.}} स्टीरियोटाइप समूह कहलाते हैं।{{sfn|Akbarov|Shavgulidze|2003}} यह वर्ग भी बहुत विस्तृत है (और इसमें स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह सम्मिलित हैं), परन्तु यह चिंतनशील समूहों के वर्ग की तुलना में संकीर्ण है।{{sfn|Akbarov|Shavgulidze|2003}} | |||
=== सांस्थितिक सदिश स्थान के लिए पोन्ट्रियाजिन द्विविधता === | === सांस्थितिक सदिश स्थान के लिए पोन्ट्रियाजिन द्विविधता === | ||
1952 में मैरिएन एफ। स्मिथ{{sfn|Smith|1952}} ने देखा कि [[बनच स्थान]] और [[ प्रतिवर्त स्थान ]], जिसे सांस्थितिक समूह (एडिटिव समूह कार्य प्रणाली के साथ) माना जाता है, पोन्ट्रियाजिन द्वंद्व को संतुष्ट करता है। बाद में बी.एस. ब्रुडोव्स्की,{{sfn|Brudovskiĭ|1967}} विलियम सी. वाटरहाउस{{sfn|Waterhouse|1968}} और के. ब्रूनर{{sfn|Brauner|1973}} ने दिखाया कि यह परिणाम सभी अर्ध-पूर्ण बरेल्ड रिक्त स्थान (विशेष रूप से, सभी फ्रेचेट रिक्त स्थान) के वर्ग तक बढ़ाया जा सकता है। 1990 के दशक में सर्गेई अकबरोव{{sfn|Akbarov|2003}} ने सांस्थितिक सदिश रिक्त स्थान के वर्ग का विवरण दिया जो शास्त्रीय पोन्ट्रियाजिन रिफ्लेक्सीविटी की तुलना में एक मजबूत संपत्ति को संतुष्ट करता है, अर्थात् पहचान | 1952 में मैरिएन एफ। स्मिथ{{sfn|Smith|1952}} ने देखा कि [[बनच स्थान]] और [[ प्रतिवर्त स्थान ]], जिसे सांस्थितिक समूह (एडिटिव समूह कार्य प्रणाली के साथ) माना जाता है, पोन्ट्रियाजिन द्वंद्व को संतुष्ट करता है। बाद में बी.एस. ब्रुडोव्स्की,{{sfn|Brudovskiĭ|1967}} विलियम सी. वाटरहाउस{{sfn|Waterhouse|1968}} और के. ब्रूनर{{sfn|Brauner|1973}} ने दिखाया कि यह परिणाम सभी अर्ध-पूर्ण बरेल्ड रिक्त स्थान (विशेष रूप से, सभी फ्रेचेट रिक्त स्थान) के वर्ग तक बढ़ाया जा सकता है। 1990 के दशक में सर्गेई अकबरोव{{sfn|Akbarov|2003}} ने सांस्थितिक सदिश रिक्त स्थान के वर्ग का विवरण दिया जो शास्त्रीय पोन्ट्रियाजिन रिफ्लेक्सीविटी की तुलना में एक मजबूत संपत्ति को संतुष्ट करता है, अर्थात् पहचान | ||
<math display="block">(X^\star)^\star\cong X</math> कहाँ <math>X^\star</math> का अर्थ है सभी रैखिक निरंतर कार्यात्मकताओं का स्थान <math>f \colon X \to \Complex</math> पूरी तरह से बंधे हुए समूहों पर समान अभिसरण की संस्थितिविज्ञान से संपन्न <math>X</math> (और <math>(X^\star)^\star</math> का अर्थ है दोहरा <math>X^\star</math> उसी अर्थ में)। इस वर्ग के रिक्त स्थान को [[स्टीरियोटाइप स्पेस|स्टीरियोटाइप स्थान]] स्थान कहा जाता है, और संबंधित सिद्धांत को कार्यात्मक विश्लेषण और ज्यामिति में अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला मिली, जिसमें गैर- | <math display="block">(X^\star)^\star\cong X</math> कहाँ <math>X^\star</math> का अर्थ है सभी रैखिक निरंतर कार्यात्मकताओं का स्थान <math>f \colon X \to \Complex</math> पूरी तरह से बंधे हुए समूहों पर समान अभिसरण की संस्थितिविज्ञान से संपन्न <math>X</math> (और <math>(X^\star)^\star</math> का अर्थ है दोहरा <math>X^\star</math> उसी अर्थ में)। इस वर्ग के रिक्त स्थान को [[स्टीरियोटाइप स्पेस|स्टीरियोटाइप स्थान]] स्थान कहा जाता है, और संबंधित सिद्धांत को कार्यात्मक विश्लेषण और ज्यामिति में अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला मिली, जिसमें गैर-क्रमविनिमेय सांस्थितिक समूहों के लिए पोन्ट्रियाजिन द्वंद्व का सामान्यीकरण सम्मिलित है। | ||
=== गैर- | === गैर-क्रमविनिमेय सांस्थितिक समूहों के लिए द्विविधता === | ||
गैर- | गैर-क्रमविनिमेय स्थानतः सुसंहत समूहों के लिए <math>G</math> शास्त्रीय पोन्ट्रियाजिन निर्माण विभिन्न कारणों से काम करना बंद कर देता है, विशेष रूप से, क्योंकि पात्र हमेशा बिंदुओं को अलग नहीं करते हैं <math>G</math>, और का अलघुकरणीय निरूपण <math>G</math> हमेशा एक आयामी नहीं होते। साथ ही यह स्पष्ट नहीं है कि इरेड्यूसिबल एकात्मक निरूपण के समूह पर गुणन का परिचय कैसे दिया जाए <math>G</math>, और यह भी स्पष्ट नहीं है कि क्या यह समूह दोहरी वस्तु की भूमिका के लिए एक अच्छा विकल्प है <math>G</math>. अतः इस स्थिति में द्विविधता निर्माण की समस्या पर पूर्ण पुनर्विचार की आवश्यकता है। | ||
आज तक बनाए गए सिद्धांतों को दो मुख्य समूहों में विभाजित किया गया है: सिद्धांत जहां दोहरी वस्तु की प्रकृति स्रोत एक के समान होती है (जैसे कि पोन्ट्रियाजिन द्विविधता में ही), और सिद्धांत जहां स्रोत वस्तु और इसकी दोहरी एक दूसरे से भिन्न होती है उन्हें एक वर्ग की वस्तुओं के रूप में गिनना असंभव है। | आज तक बनाए गए सिद्धांतों को दो मुख्य समूहों में विभाजित किया गया है: सिद्धांत जहां दोहरी वस्तु की प्रकृति स्रोत एक के समान होती है (जैसे कि पोन्ट्रियाजिन द्विविधता में ही), और सिद्धांत जहां स्रोत वस्तु और इसकी दोहरी एक दूसरे से भिन्न होती है उन्हें एक वर्ग की वस्तुओं के रूप में गिनना असंभव है। |
Revision as of 21:14, 16 March 2023
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गणित में, पोन्ट्रियाजिन द्विविधता स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूहों के मध्य एक द्विविधता है, जो सामान्य रूप से फूरियर को ऐसे सभी समूहों में परिवर्तित करने की अनुमति देता है, जिसमें वृत्त समूह (मापांक एक की जटिल संख्याओं का गुणक समूह), परिमित एबेलियन समूह (असतत संस्थितिविज्ञान के साथ) सम्मिलित हैं, और पूर्णांकों का योगात्मक समूह (असतत संस्थितिविज्ञान के साथ भी), वास्तविक संख्याएँ, और p-एडिक क्षेत्र पर प्रत्येक परिमित आयामी सदिश स्थान है।
स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह का पोन्ट्रियाजिन द्विक स्थानतः सुसंहत एबेलियन सांस्थितिक समूह है, जो समूह से वृत्त समूह तक बिन्दुवार गुणक की कार्य प्रणाली और सुसंहत समूह पर एकसमान अभिसरण के संस्थितिविज्ञान के साथ समूह समरूपता द्वारा बनाया गया है। पोन्ट्रियाजिन द्विविधता प्रमेय पोन्ट्रियाजिन द्विविधता को यह कहते हुए स्थापित करता है कि कोई भी स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह स्वाभाविक रूप से द्विभाषी (इसके दोहरे का दोहरा) के साथ समरूपीय है। फूरियर उलटा प्रमेय इस प्रमेय का एक विशेष स्थिति है।
इस विषय का नाम लेव पोन्ट्रियाजिन के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1934 में अपने प्रारंभिक गणितीय कार्यों के पर्यन्त स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूहों और उनके द्वंद्व के सिद्धांत की नींव रखी थी। पोन्ट्रियाजिन के उपचार समूहों के दूसरे-गणनीय होने और या तो सुसंहत या असतत होने पर निर्भर था।1935 में एगबर्ट वैन कम्पेन और 1940 में आंद्रे वेइल द्वारा स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूहों को आच्छादित करने के लिए इसमें सुधार किया गया था।
परिचय
पोन्ट्रियाजिन द्विविधता एकीकृत संदर्भ में वास्तविक रेखा पर या परिमित एबेलियन समूहों पर कार्यों के विषयो में कई टिप्पणियों को प्रस्तुत करता है:
- वास्तविक रेखा पर उचित रूप से नियमित जटिल-मूल्यवान आवधिक कार्यों में फूरियर श्रृंखला होती है और इन कार्यों को उनकी फूरियर श्रृंखला से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है;
- वास्तविक रेखा पर उचित रूप से नियमित जटिल-मूल्यवान कार्यों में फूरियर रूपांतरण होते हैं जो वास्तविक रेखाओ पर भी कार्य करते हैं ,और आवधिक कार्यों के लिए, इन कार्यों को उनके फूरियर रूपांतरणों से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है; और
- एक एबेलियन समूहों पर जटिल-मूल्यवान कार्यों में असतत फूरियर रूपांतरण होते हैं, जो दोहरे समूह पर कार्य करते हैं, और जो एक (गैर-प्रामाणिक रूप से) समरूपीय समूह है। इसके अतिरिक्त, परिमित एबेलियन समूह पर कोई भी कार्य इसके असतत फूरियर रूपांतरण से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है।
सिद्धांत, लेव पोन्ट्रियाजिन द्वारा प्रस्तुत किया गया और जॉन वॉन न्यूमैन, आंद्रे वेइल और अन्य द्वारा प्रस्तुत किए गए हार मापको के साथ मिलकर स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह के दोहरे समूह के सिद्धांत पर निर्भर करता है।
यह सदिश स्थान के दोहरे सदिश स्थान के अनुरूप है: एक परिमित-आयामी सदिश स्थान V और इसका दोहरा सदिश स्थान V* स्वाभाविक रूप से समरूपीय नहीं है, परन्तु एक का अंतःरूपांतरण बीजगणितीय (आव्यूह बीजगणितीय) अंतःरूपांतरण के विपरीत समरूपीय है, और दूसरे का बीजगणितीय: परिवर्त के माध्यम से दर्शाया जाता है। इसी प्रकार एक समूह और इसका दोहरा समूह सामान्य रूप से समरूपीय नहीं होते हैं, परन्तु उनके अंतःरूपांतरण के वलय एक दूसरे के विपरीत होते हैं: अधिक स्पष्ट रूप से, यह केवल अंतःरूपांतरण बीजगणितीय की एक समरूपता नहीं है, बल्कि श्रेणियों की एक विपरीत तुल्यता है। इसके लिए श्रेणीबद्ध विचार देखें।
परिभाषा
एक सांस्थितिक समूह स्थानतः सुसंहत समूह है, यदि अंतर्निहित सांस्थितिक दिकस्थान स्थानतः सुसंहत और हॉसडॉर्फ है; एक सांस्थितिक समूह एबेलियन है यदि अंतर्निहित समूह एबेलियन है। स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूहों के उदाहरणों में परिमित एबेलियन समूह, पूर्णांक (दोनों असतत संस्थितिविज्ञान के लिए, जो सामान्य मापीय द्वारा भी प्रेरित होते हैं), वास्तविक संख्याएं, वृत्त समूह टी (दोनों अपने सामान्य मापीय संस्थितिविज्ञान के साथ), और पी-एडिक संख्या (उनके सामान्य पी-एडिक संस्थितिविज्ञान के साथ) सम्मिलित हैं।
स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह के लिए, पोन्ट्रियाजिन दोहरी समूह निरंतर समूह समरूपता से वृत्त समूह है,
उदाहरण के लिए,
पोन्ट्रियाजिन द्विविधता प्रमेय
Theorem[1][2] — There is a canonical isomorphism between any locally compact abelian group and its double dual.
विहित रूप का अर्थ है कि स्वाभाविक रूप से परिभाषित नक्शा है ; इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि नक्शा क्रियाशील होना चाहिए . विहित समरूपता पर परिभाषित किया गया है निम्नलिखित नुसार:
पोन्ट्रियाजिन द्विविधता और फूरियर रूपांतरण
उसका मापक
स्थानतः सुसंहत समूह के बारे में सबसे उल्लेखनीय तथ्यों में से एक यह है कि यह एक अनिवार्य रूप से अद्वितीय प्राकृतिक उपाय (गणित), हार उपाय करता है, जो किसी को पर्याप्त रूप से नियमित उपसमुच्चय के आकार को लगातार मापने की अनुमति देता है . पर्याप्त रूप से नियमित उपसमुच्चय का अर्थ है बोरेल समूह; अर्थात्, सुसंहत समूह द्वारा उत्पन्न सिग्मा-बीजगणित|σ-बीजगणित का एक तत्व। अधिक सटीक रूप से, स्थानतः सुसंहत समूह पर एक सही हार उपाय के बोरेल समूह पर परिभाषित एक योगात्मक योगात्मक उपाय है जो इस अर्थ में सही अपरिवर्तनीय है μ(Ax) = μ(A) के लिए का एक तत्व और का एक बोरेल सबसमूह और नियमितता की कुछ शर्तों को भी पूरा करता है (हार उपाय पर लेख में विस्तार से बताया गया है)। सकारात्मक स्केलिंग कारकों को छोड़कर, हार माप पर निराला है।
हार मापक रहा है हमें समूह पर परिभाषित बोरेल कार्यों (जटिल संख्या-मूल्यवान) के लिए अभिन्न की धारणा को परिभाषित करने की अनुमति देता है। विशेष रूप से, कोई व्यक्ति विभिन्न Lp स्थान #Lp स्थान और Lebesgue इंटीग्रल्स|L पर विचार कर सकता हैp हार से संबंधित रिक्त स्थान μ मापते हैं। विशेष रूप से,
एल के लिए फूरियर रूपांतरण और फूरियर उलटा सूत्र1-फंक्शन
स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह के दोहरे समूह का उपयोग फूरियर रूपांतरण के सार संस्करण के लिए अंतर्निहित स्थान के रूप में किया जाता है। अगर , तो फूरियर रूपांतरण कार्य है पर द्वारा परिभाषित
Fourier Inversion Formula for -Functions — For each Haar measure on there is a unique Haar measure on such that whenever and , we have
एक समाकलनीय फलन का व्युत्क्रम फूरियर रूपांतरण द्वारा दिया गया है
विभिन्न फूरियर रूपांतरणों को उनके डोमेन और रूपांतरण डोमेन (समूह और दोहरे समूह) के संदर्भ में वर्गीकृत किया जा सकता है (ध्यान दें कि मंडल समूह है):
Transform | Original domain, | Transform domain, | Measure, |
---|---|---|---|
Fourier transform | |||
Fourier series | |||
Discrete-time Fourier transform (DTFT) | |||
Discrete Fourier transform (DFT) |
उदाहरण के तौर पर, मान लीजिए , ताकि हम सोच सकें जैसा जोड़ी द्वारा अगर यूक्लिडियन अंतरिक्ष पर लेबेस्ग माप है, हम सामान्य फूरियर रूपांतरण प्राप्त करते हैं और फूरियर व्युत्क्रम सूत्र के लिए आवश्यक दोहरी माप है . यदि हम दोनों पक्षों पर समान माप के साथ फूरियर व्युत्क्रम सूत्र प्राप्त करना चाहते हैं (अर्थात, चूंकि हम इसके बारे में सोच सकते हैं इसकी अपनी दोहरी जगह के रूप में हम मांग सकते हैं बराबर करने के लिए ) तो हमें उपयोग करने की आवश्यकता है
समूह बीजगणित
स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह पर पूर्णांक कार्यों का स्थान एक बीजगणित है, जहाँ गुणन कनवल्शन है: दो पूर्णांक कार्यों का कनवल्शन और परिभाषित किया जाता है
Theorem — The Banach space is an associative and commutative algebra under convolution.
इस बीजगणित को समूह बीजगणित कहा जाता है . फ़ुबिनी के प्रमेय के अनुसार|फ़ुबिनी-टोनेली प्रमेय के अनुसार कनवल्शन सबमल्टीप्लिकेटिव है मानदंड, बनाना एक बनच बीजगणित। बनच बीजगणित यदि और केवल यदि गुणक पहचान तत्व है एक असतत समूह है, अर्थात् कार्य जो पहचान पर 1 है और कहीं और शून्य है। सामान्य तौर पर, हालांकि, इसकी एक अनुमानित पहचान होती है जो एक शुद्ध (या सामान्यीकृत अनुक्रम) है एक निर्देशित समूह पर अनुक्रमित ऐसा है कि फूरियर रूपांतरण कनवल्शन को गुणन में ले जाता है, अर्थात यह एबेलियन बनच बीजगणित का एक समरूपता है (आदर्श ≤ 1):
प्लांचरेल और एल2 फूरियर उलटा प्रमेय
जैसा कि हमने कहा है, स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह का दोहरा समूह अपने आप में स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह है और इस प्रकार एक हार उपाय है, या अधिक सटीक रूप से पैमाने से संबंधित हार उपायों का एक पूरा परिवार है।
Theorem — Choose a Haar measure on and let be the dual measure on as defined above. If is continuous with compact support then and
सुसंहत समर्थन के जटिल-मूल्यवान निरंतर कार्यों के बाद से हैं -सघन, उस स्थान से एकात्मक संचालिका में फूरियर रूपांतरण का एक अनूठा विस्तार है
दोहरे समूह में अपने आप में एक व्युत्क्रम फूरियर रूपांतरण भी होता है; इसे व्युत्क्रम (या आसन्न, क्योंकि यह एकात्मक है) के रूप में चित्रित किया जा सकता है फूरियर रूपांतरण। यह की सामग्री है फूरियर उलटा सूत्र जो इस प्रकार है।
Theorem — कॉम्पैक्ट समर्थन के निरंतर कार्यों के लिए प्रतिबंधित फूरियर रूपांतरण का जोड़ उलटा फूरियर रूपांतरण है
यदि द्विविधता समूह पूर्णांकों के समूह के लिए स्वाभाविक रूप से समरूपीय है और फूरियर रूपांतरण आवधिक कार्यों की फूरियर श्रृंखला के गुणांकों की गणना करने में प्रवीण है।
अगर एक परिमित समूह है, हम असतत फूरियर रूपांतरण को पुनः प्राप्त करते हैं। ध्यान दें कि इस मामले को सीधे साबित करना बहुत आसान है।
बोह्र संघनन और लगभग-आवधिकता
पोन्ट्रियाजिन द्विविधता का एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग सुसंहत एबेलियन सांस्थितिक समूहों का निम्नलिखित लक्षण वर्णन है:
Theorem — एक स्थानीय रूप से सुसंहत एबेलियन समूह <गणित>जी</गणित> सुसंहत है अगर और केवल अगर दोहरा समूह <गणित>\वाइडहाट{जी}</math> असतत है। इसके विपरीत, असतत है अगर और केवल अगर सुसंहत है
वह सुसंहत होने का तात्पर्य है असतत है या वह असतत होने का तात्पर्य है सुसंहत है, सुसंहत-ओपन संस्थितिविज्ञान की परिभाषा का एक प्राथमिक परिणाम है और पोन्ट्रियाजिन द्वंद्व की आवश्यकता नहीं है। बातचीत को साबित करने के लिए एक पोन्ट्रियाजिन द्विविधता का उपयोग करता है।
बोह्र संघनन को किसी भी सामयिक समूह के लिए परिभाषित किया गया है , दोनों में से किसी की परवाह किये बिना स्थानतः सुसंहत या एबेलियन है। सुसंहत एबेलियन समूहों और असतत एबेलियन समूहों के मध्य पोन्ट्रियाजिन द्विविधता का एक उपयोग स्थानतः सुसंहत सांस्थितिक समूह के एक मनमाना एबेलियन के बोह्र सुसंहतिफिकेशन की विशेषता है। बोहर संघनन का है , जहाँ H की समूह संरचना है , परन्तु असतत संस्थितिविज्ञान दी। समावेशन मानचित्र के बाद से
स्पष्ट विचार
पोन्ट्रियाजिन द्विविधता को लाभप्रद रूप से कार्यात्मक रूप से भी माना जा सकता है। निम्नलिखित में, LCA स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूहों और निरंतर समूह समरूपता की श्रेणी (गणित) है। का दोहरा समूह निर्माण एक प्रतिपरिवर्ती फ़ैक्टर LCA → LCA है, जिसे वृत्त समूह द्वारा दर्शाया गया है (प्रतिनिधित्व योग्य फ़ंक्टर के अर्थ में) जैसा विशेष रूप से, डबल डुअल फंक्शनल सहपरिवर्ती है। पोन्ट्रियाजिन द्विविधता का एक स्पष्ट सूत्रीकरण तब बताता है कि 'LCA' पर पहचान फ़ैक्टर और डबल डुअल फ़ंक्टर के मध्य प्राकृतिक परिवर्तन एक समरूपता है।[3] एक प्राकृतिक परिवर्तन की धारणा को खोलना, इसका मतलब है कि मानचित्र किसी भी स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह के लिए आइसोमोर्फिज्म हैं , और ये समरूपताएँ क्रियात्मक हैं . यह समरूपता परिमित-आयामी सदिश रिक्त स्थान के दोहरे दोहरे के अनुरूप है (वास्तविक और जटिल सदिश रिक्त स्थान के लिए एक विशेष मामला)।
इस सूत्रीकरण का एक तात्कालिक परिणाम पोन्ट्रियाजिन द्विविधता का एक और सामान्य श्रेणीबद्ध सूत्रीकरण है: दोहरी समूह फ़ंक्टर एलसीए से एलसीए की श्रेणियों का एक तुल्यता हैऑप।
द्वंद्व असतत समूहों और सुसंहत समूहों की उपश्रेणियों का आदान-प्रदान करता है। अगर एक अंगूठी (गणित) है और एक बायाँ है -मॉड्यूल (गणित), दोहरा समूह अधिकार बन जाएगा -मापांक; इस तरह हम उस डिस्क्रीट लेफ्ट को भी देख सकते हैं -मॉड्यूल पोन्ट्रियाजिन डुअल टू सुसंहत राइट होगा -मॉड्यूल। अंगूठी एलसीए में अंतःरूपांतरण को द्विविधता द्वारा इसके विपरीत रिंग में बदल दिया जाता है # दिए गए से नए रिंग का निर्माण (गुणन को दूसरे क्रम में बदलें)। उदाहरण के लिए, अगर एक अनंत चक्रीय असतत समूह है, एक वृत्त समूह है: पूर्व में है तो यह बाद के बारे में भी सच है।
सामान्यीकरण
पोन्ट्रियाजिन द्विविधता के सामान्यीकरण दो मुख्य दिशाओं में निर्मित होते हैं: क्रमविनिमेय सांस्थितिक समूहों के लिए जो स्थानतः सुसंहत समूह नहीं हैं, और गैर-अनुसूचित सांस्थितिक समूहों के लिए। इन दोनों मामलों में सिद्धांत बहुत अलग हैं।
क्रमविनिमेय सामयिक समूहों के लिए द्विविधता
कब हॉउसडॉर्फ एबेलियन सामयिक समूह है, समूह सुसंहत-ओपन संस्थितिविज्ञान के साथ हॉसडॉर्फ एबेलियन सांस्थितिक समूह और नेचुरल मैपिंग है इसके दोहरे-दोहरे के लिए समझ में आता है। यदि यह मानचित्रण एक समरूपता है, तो ऐसा कहा जाता है पोन्ट्रियाजिन द्विविधता को संतुष्ट करता है (या वह एक प्रतिवर्त समूह है,[4] या एक चिंतनशील समूह[5]). इस मामले से परे कई दिशाओं में इसे बढ़ाया गया है स्थानतः सुसंहत है।[6]
विशेष रूप से, सैमुअल कपलान[7][8] ने 1948 और 1950 में दिखाया कि मनमाना उत्पाद और स्थानतः सुसंहत (हॉसडॉर्फ) एबेलियन समूहों की गणनीय व्युत्क्रम सीमाएं पोन्ट्रियाजिन द्विविधता को संतुष्ट करती हैं। ध्यान दें कि स्थानतः सुसंहत गैर-सुसंहत रिक्त स्थान का अनंत उत्पाद स्थानतः सुसंहत नहीं है।
बाद में, 1975 में, रंगाचारी वेंकटरमन[9] ने दिखाया, अन्य तथ्यों के साथ, कि एबेलियन सांस्थितिक समूह का हर खुला उपसमूह जो पोन्ट्रियाजिन द्विविधता को संतुष्ट करता है, स्वयं पोन्ट्रियाजिन द्विविधता को संतुष्ट करता है।
अभी हाल ही में, सर्जियो अर्दंज़ा-ट्रेविजानो और मारिया जेसुज चास्को[10] ने ऊपर उल्लिखित कपलान के परिणामों को बढ़ा दिया है। उन्होंने दिखाया कि पोन्ट्रियाजिन द्विविधता को संतुष्ट करने वाले एबेलियन समूहों के अनुक्रमों की प्रत्यक्ष और व्युत्क्रम सीमाएं भी पोन्ट्रियाजिन द्विविधता को संतुष्ट करती हैं यदि समूह मेट्रिज़ेबल हैं या -स्थान परन्तु जरूरी नहीं कि स्थानतः सुसंहत हो, बशर्ते कुछ अतिरिक्त शर्तें अनुक्रमों से संतुष्ट हों।
हालाँकि, एक मूलभूत पहलू है जो बदल जाता है अगर हम स्थानतः सुसंहत मामले से परे पोन्ट्रियाजिन द्वंद्व पर विचार करना चाहते हैं। ऐलेना मार्टिन-पीनाडोर[11] ने 1995 में साबित किया कि अगर हॉउसडॉर्फ एबेलियन सांस्थितिक समूह है जो पोन्ट्रियाजिन द्वंद्व और प्राकृतिक मूल्यांकन जोड़ी को संतुष्ट करता है
क्रमविनिमेय सांस्थितिक समूहों के व्यापक वर्गों के लिए पोन्ट्रियाजिन द्विविधता को सामान्य बनाने का एक और तरीका है, दोहरे समूह को समाप्त करना थोड़ा अलग संस्थितिविज्ञान के साथ, अर्थात् पूरी तरह से बंधे हुए स्थान पर समान अभिसरण की संस्थितिविज्ञान # अन्य संदर्भों में परिभाषाएँ। पहचान को संतुष्ट करने वाले समूह इस धारणा के तहत[lower-alpha 2] स्टीरियोटाइप समूह कहलाते हैं।[5] यह वर्ग भी बहुत विस्तृत है (और इसमें स्थानतः सुसंहत एबेलियन समूह सम्मिलित हैं), परन्तु यह चिंतनशील समूहों के वर्ग की तुलना में संकीर्ण है।[5]
सांस्थितिक सदिश स्थान के लिए पोन्ट्रियाजिन द्विविधता
1952 में मैरिएन एफ। स्मिथ[12] ने देखा कि बनच स्थान और प्रतिवर्त स्थान , जिसे सांस्थितिक समूह (एडिटिव समूह कार्य प्रणाली के साथ) माना जाता है, पोन्ट्रियाजिन द्वंद्व को संतुष्ट करता है। बाद में बी.एस. ब्रुडोव्स्की,[13] विलियम सी. वाटरहाउस[14] और के. ब्रूनर[15] ने दिखाया कि यह परिणाम सभी अर्ध-पूर्ण बरेल्ड रिक्त स्थान (विशेष रूप से, सभी फ्रेचेट रिक्त स्थान) के वर्ग तक बढ़ाया जा सकता है। 1990 के दशक में सर्गेई अकबरोव[16] ने सांस्थितिक सदिश रिक्त स्थान के वर्ग का विवरण दिया जो शास्त्रीय पोन्ट्रियाजिन रिफ्लेक्सीविटी की तुलना में एक मजबूत संपत्ति को संतुष्ट करता है, अर्थात् पहचान
गैर-क्रमविनिमेय सांस्थितिक समूहों के लिए द्विविधता
गैर-क्रमविनिमेय स्थानतः सुसंहत समूहों के लिए शास्त्रीय पोन्ट्रियाजिन निर्माण विभिन्न कारणों से काम करना बंद कर देता है, विशेष रूप से, क्योंकि पात्र हमेशा बिंदुओं को अलग नहीं करते हैं , और का अलघुकरणीय निरूपण हमेशा एक आयामी नहीं होते। साथ ही यह स्पष्ट नहीं है कि इरेड्यूसिबल एकात्मक निरूपण के समूह पर गुणन का परिचय कैसे दिया जाए , और यह भी स्पष्ट नहीं है कि क्या यह समूह दोहरी वस्तु की भूमिका के लिए एक अच्छा विकल्प है . अतः इस स्थिति में द्विविधता निर्माण की समस्या पर पूर्ण पुनर्विचार की आवश्यकता है।
आज तक बनाए गए सिद्धांतों को दो मुख्य समूहों में विभाजित किया गया है: सिद्धांत जहां दोहरी वस्तु की प्रकृति स्रोत एक के समान होती है (जैसे कि पोन्ट्रियाजिन द्विविधता में ही), और सिद्धांत जहां स्रोत वस्तु और इसकी दोहरी एक दूसरे से भिन्न होती है उन्हें एक वर्ग की वस्तुओं के रूप में गिनना असंभव है।
दूसरे प्रकार के सिद्धांत ऐतिहासिक रूप से पहले थे: पोन्ट्रियाजिन के काम के तुरंत बाद टाडाओ तनाका (1938) और मार्क करें (1949) ने मनमाना सुसंहत समूहों के लिए एक द्विविधता सिद्धांत का निर्माण किया, जिसे अब तन्नाका-क्रेन द्विविधता के रूप में जाना जाता है।[17][18] इस सिद्धांत में एक समूह के लिए दोहरी वस्तु एक समूह नहीं बल्कि अभ्यावेदन की एक श्रेणी है .
पहले प्रकार के सिद्धांत बाद में प्रकट हुए और उनके लिए प्रमुख उदाहरण परिमित समूहों के लिए द्विविधता सिद्धांत था।[19][20] इस सिद्धांत में परिमित समूहों की श्रेणी संक्रिया द्वारा सन्निहित है समूह की अंगूठी लेने का (ऊपर ) परिमित आयामी हॉफ बीजगणित की श्रेणी में, ताकि पोन्ट्रियाजिन द्विविधता क्रियाकार कार्य प्रणाली में बदल जाता है दोहरे सदिश स्थान को लेने का (जो परिमित आयामी हॉफ बीजगणित की श्रेणी में एक द्विविधता कारक है)।[20]
1973 में लियोनिद आई. वेनरमैन, जॉर्ज आई. काक, मिशेल एनॉक और जीन-मैरी श्वार्ट्ज ने सभी स्थानीय सुसंहत समूहों के लिए इस प्रकार का एक सामान्य सिद्धांत बनाया।[21] 1980 के दशक से क्वांटम समूहों की खोज के बाद इस क्षेत्र में अनुसंधान फिर से शुरू किया गया, जिसमें निर्मित सिद्धांतों को सक्रिय रूप से स्थानांतरित किया जाने लगा।[22] इन सिद्धांतों को सी-स्टार बीजगणित|सी*-अलजेब्रा, या वॉन न्यूमैन बीजगणित की भाषा में तैयार किया गया है, और इसके प्रकारों में से एक स्थानतः सुसंहत क्वांटम समूहों का हालिया सिद्धांत है।[23][22]
हालांकि, इन सामान्य सिद्धांतों की कमियों में से एक यह है कि उनमें समूह की अवधारणा को सामान्य बनाने वाली वस्तुएं सामान्य बीजगणितीय अर्थों में हॉफ बीजगणित नहीं हैं।[20] सांस्थितिक बीजगणित की लिफाफा (श्रेणी सिद्धांत) की धारणा के आधार पर निर्मित द्विविधता सिद्धांतों के ढांचे के भीतर इस कमी को ठीक किया जा सकता है (समूहों के कुछ वर्गों के लिए)।[24]
यह भी देखें
- पीटर-वील प्रमेय
- कार्टियर द्वंद्व
- स्टीरियोटाइप स्थान
टिप्पणियाँ
- ↑ Joint continuousness means here that the map is continuous as a map between topological spaces, where is endowed with the topology of cartesian product. This result does not hold if the map is supposed to be separately continuous, or continuous in the stereotype sense.
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