home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / sci / math / 9359 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-07-21  |  3.6 KB

  1. Xref: sparky sci.math:9359 sci.physics:11245
  2. Newsgroups: sci.math,sci.physics
  3. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!cs.utexas.edu!qt.cs.utexas.edu!yale.edu!ira.uka.de!news.belwue.de!eratu.rz.uni-konstanz.de!nyx.uni-konstanz.de!phfrom
  4. From: phfrom@nyx.uni-konstanz.de (Hartmut Frommert)
  5. Subject: Re: Non-Euclidean geometry with complex metric tensor?
  6. Message-ID: <phfrom.199@nyx.uni-konstanz.de>
  7. Sender: usenet@eratu.rz.uni-konstanz.de
  8. Organization: Dept. of Physics, University of Constance
  9. References: <1992Jul16.220344.12424@cco.caltech.edu> <1992Jul17.194435.13186@galois.mit.edu> <phfrom.178@nyx.uni-konstanz.de> <allenk.711662004@harry>
  10. Date: Tue, 21 Jul 1992 14:05:52 GMT
  11. Lines: 66
  12.  
  13. allenk@harry.ugcs.caltech.edu (Allen Knutson) writes:
  14.  
  15. >phfrom@nyx.uni-konstanz.de (Hartmut Frommert) makes a bold claim:
  16.  
  17. >>In complex vectorspaces (and manifolds, via tangent space) you can introduce 
  18. >>3 kinds of metrics, which are defined as semilinear (i.e. linear or 
  19. >>antilinear) isomorphisms g from the vectorspace, say V, into its dual ~V:
  20. >>     g: V --> ~V, v |-> g(v)  [g(v): V --> C, v' |-> [g(v)](v') =: g(v,v')]
  21.  
  22. (**)    >>with       g(a*u+b*v) = s(a)*g(u)+s(b)*g(v), s \in \{ id, cc \}.
  23.  
  24. >>(cc: complex conjugation)
  25. >>These are
  26. >>1. (pseudo)orthogonal metrics g_o:   g_o(u,v) =: (u|v) = (v|u)
  27. >>2. symplectic metrics g_s:           g_s(u,v) =: [u|v] = - [v|u]
  28. >>3. (pseudo)unitary metrics g_u:      g_u(u,v) =: <u|v> = cc(<v|u>)
  29. >>Proof that these are the only possibilities is a not too difficult but 
  30. >>lengthy exercise (in the real case, *3.* coincides with *1.*, so that there 
  31. >>are only (pseudo)orthogonal and symplectic metrics).
  32.  
  33. >There is an important assumption here: (a|b)=0 implies (b|a)=0, which is
  34. >presumably desirable in geometrical applications, but not implied by
  35. >anything above. With it, it is true that these are the only possibilities
  36. >(Artin, Geometric Algebra).                                    Allen K.
  37.  
  38. The point you mention is not too difficult to proof (if you are able to get, 
  39. see 
  40.    Sexl/Urbandtke: Relativity, Groups, and Particles, Springer-Verlag 1982
  41. esp. the outlines in section 7.5). 
  42.  
  43. Since you request, I sketch the outline: Assuming the semi-linear mapping 
  44. bijective mapping g, you can write 
  45.    g(u,v)=f(g(v,u))=f(f(g(u,v)))         [i.e. $f\circ f=id$].
  46. Vectorspace isomorphy implies g(0)=0, which implies f(f(0))=0. Expanding
  47.    f: C --> C, x |-> f(x)=f_0+f_{1,id}*x+f_{1,cc}*cc(x)+..., 
  48. this implies (f_0)^2=0, thereby 
  49.    f_0==0. 
  50. In addition, since
  51.    f(f(x))=x  for all x \in C,
  52. you have
  53.    f_{n,s_1,..,s_n}==0  iff  n <> 1
  54. and
  55.    (f_{1,id})^2 + |f_{1,cc}|^2 = 1 .
  56. This has the obvious solution 
  57.    f_{1,id}=cos(alpha), f_{1,cc}=sin(alpha)*exp(i*phi) .
  58. If you imply the condition (**) for only one of the s, you have either 
  59.    f_{1,cc}=0, f_{1,id} \in \{ 1, -1 \}, i.e. 
  60.         g(u,v) = g(v,u)   ([pseudo]orthogonal)     or
  61.         g(u,v) = - g(v,u) (symplectic) 
  62. or
  63.    f_{1,id}=0, f_{1,cc}=exp(i*phi), i.e.
  64.         g(u,v) = exp(i*phi) * cc(g(v,u)), 
  65.      which is equivalent to
  66.         exp(-i*phi/2)*g(u,v) = cc(exp(-i*phi/2)*g(v,u))
  67.      so that g'=exp(-i*phi/2)*g is a [pseudo]unitary metric.
  68.  
  69. So in the real case there only remain the [pseudo]orthogonal and symplectic,
  70. in the complex case also the [pseudo]unitary metrics.
  71.  
  72. Hope this clears.
  73. --
  74.  Hartmut Frommert, LS Dehnen, Physics, | E-Mail: <phfrom@dknkurz1.bitnet>
  75.  Univ of Constance, P.O.Box 55 60,     |     or  <phfrom@nyx.uni-konstanz.de>
  76.  D-W-7750 Constance, Germany  | + SAVE THE WHALES ! BOYCOTT NORWAY !        +
  77.  Phone: +49-(0)7531-88-3747   | + Whales R intelligent. Whale killers not.  +
  78. + Whale killing is murder. Eating whales is cannibalism. Eat whale killers. +
  79.