a4105

autre

5

对称性。

(49b)

这意味着什么?

考虑一个由四个元素组成的群(一个“离散群”)。

(50)

我可以将其写成:

(51)

相应的变换为:

(52)

显然,它能够反转x坐标、y坐标,或同时反转两者。

示意如下:

(53)

(54)

(55)

(56)

现在我们可以构造矩阵:

(57)

我们可以验证这一组矩阵确实构成一个群。

它们的行列式为:

(58)

det (

a

) = l m (cos² a + sin² a) = l m = ±1

验证其逆矩阵为:

(59)

(60)

(61)

因此:

(62)

从而得到:

(63)

dyngrph

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

构造出矩阵

a

:

(64)

顺便说一句,其中许多是冗余的。例如,如果

(64b)

(65)

这意味着将 (x → -x;y → -y) 的变换等价于旋转角度 p。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)

又意味着什么?

由:

(69)

可知,矩阵

a

对应于两个组合操作:

  • 关于OX轴、OY轴或两者同时的对称操作。

  • 绕坐标原点O的旋转角度a。

(70)

图中显示了这两个操作的先后顺序:

(M1 → M4)

显然,这一过程等价于关于一条通过原点O的直线的对称。

(71)

我们已经将原本来自正交群O(2)的“特殊正交群”SO(2)进行了扩展。由此发现,这个扩展后的群包含了镜面对称:即所有关于通过坐标原点O的直线的对称操作。

(72)

索引 动力学群论