a4105
| 5 |
|---|
对称性。
(49b)
这是什么意思?
考虑一个由四个元素组成的群(一个“离散群”)。
(50)
我可以写成:
(51)
相应的操作是:
(52)
显然,它可以反转x坐标、y坐标,或者两者都反转。
图解如下:
(53)
(54)
(55)
(56)
我们现在可以构造矩阵:
(57)
我们可以验证这些矩阵构成一个群。
它们的行列式为:
(58)
det ( a ) = l m ( cos 2 a + sin 2 a ) = l m = ±1
验证矩阵的逆为:
(59)
(60)
(61) 因此:
(62)
从而:
(63)
...SO(2)(称为特殊正交群)是O(2)(称为正交群)的一个子群,我们可以通过以下方式从矩阵 a 构造矩阵 a:
(64)
顺便说一句,许多矩阵是冗余的。例如,如果
(64b)
(65)
这意味着改变(x ---> -;y ---> -y)等同于旋转p。参见下图。
(66)
我们知道矩阵:
(67)
对应于绕坐标原点O的简单旋转。
更一般的矩阵:
(68)
的含义是什么?
从:
(69)
我们知道a对应于两种组合操作:
- 关于OX轴、OY轴或两者对称。
- 绕坐标原点旋转a。
(70)
图中显示了这两个操作的顺序
( M1 ----> M4 )
显然,这等同于关于通过O的直线的对称。
(71)
...我们丰富了最初的“特殊正交群”SO(2),它后来发展成了“正交群”O(2)。我们发现这个扩展的群包含镜像对称:所有关于坐标原点O的直线的对称。
(72)
