C~3型仿射Weyl群中的Φ值
The Value of Φ in the Affine Weyl Group of Type C~3
DOI: 10.12677/PM.2023.1312361, PDF, HTML, XML, 下载: 69  浏览: 95  科研立项经费支持
作者: 王雨露, 王利萍*, 何厚智:北京建筑大学理学院,北京
关键词: 仿射Weyl群半线性方程组Φ值Affine Weyl Group Semi-Linear Equation System The Value of Φ
摘要: 半线性方程组是计算仿射Weyl群Kazhdan-Lusztig系数的重要工具,而Φ值是求解半线性方程组的一个重要变量。对于Φ值的计算,成为研究Kazhdan-Lusztig系数的关键环节。本文综合利用李代数表示理论中的权格、根格,及计算机编程,对于C~3型仿射Weyl群,计算得出了全部的Φ值。这些结果对于进一步计算该群的某些Kazhdan-Lusztig系数奠定了基础。
Abstract: A system of semi-linear equations is an important tool for calculating the Kazhdan-Lusztig coeffi-cients of affine Weyl groups, and the value of Φ is an important variable in solving the system of semi-linear equations. The calculation of values of Φ has become a key link in studying the Kazhdan-Lusztig coefficients. In this article, by comprehensively using the weight lattice, root lattice in the representation theory of Lie algebras, and computer programming, we get all values of Φ for affine Weyl group of type C~3. These results lay the foundation for further calculating certain Kazhdan-Lusztig coefficients of the group.
文章引用:王雨露, 王利萍, 何厚智. C~3型仿射Weyl群中的Φ值[J]. 理论数学, 2023, 13(12): 3475-3480. https://doi.org/10.12677/PM.2023.1312361

1. 引言

Kazhdan-Lusztig多项式是Kazhdan-Lusztig理论中一个非常核心的研究对象,备受人们的关注。当我们在考虑Weyl群或者仿射Weyl群时,它们的Kazhdan-Lusztig多项式的系数在表示理论及李理论中有着非常深刻的意义。尽管Kazhdan-Lusztig多项式有一个递归公式,但是其计算过程十分复杂,很难对全体Kazhdan-Lusztig多项式的系数进行计算,群的秩越大计算也更为困难。1996年,Lusztig [1] 在验证W-图的非局部有限性时,用半线性方程组算出了 B ˜ 2 型仿射Weyl群的一类Kazhdan-Lusztig系数,其中Φ值为半线性方程组里一个重要的变量。2008年,王利萍 [2] 计算了 B ˜ 2 型仿射Weyl群的Φ值;2015年,郭鹏飞 [3] 计算了 G ˜ 2 型仿射Weyl群的Φ值;2017年,冯鸽等人 [4] 研究了 C ˜ 3 型仿射Weyl群的左胞腔图和特异对合元图;2019年罗新等人 [5] [6] 计算出了 A ˜ 3 型仿射Weyl群的Φ值及部分Kazhdan-Lusztig系数;2021年以来王利萍团队 [7] [8] 对 A ˜ 3 C ˜ 3 型的李代数进行了张量积分解。

本文主要分为3个部分,第一部分介绍了 C ˜ 3 型仿射Weyl群的基本结构;第二部分计算出了全部Φ值;第三部分对 C ˜ 3 型仿射Weyl群Φ值的计算工作进行了总结,并对Kazhdan-Lusztig系数的研究工作进行了展望。

2. C ˜ 3 型仿射Weyl群的结构

对于 C ˜ 3 型仿射Weyl群W,其生成元集 S = { s 0 , s 1 , s 2 , s 3 } ,Dynkin图如图1所示。

Figure 1. The Dynkin diagram of affine Weyl group of type C ˜ 3

图1. C ˜ 3 型仿射Weyl群的Dynkin图

任意两生成元的乘积阶数 o ( s i s j ) 有以下关系:

o ( s 0 s 2 ) = o ( s 0 s 3 ) = o ( s 1 s 3 ) = 2 , o ( s 1 s 2 ) = 3 , o ( s 0 s 1 ) = o ( s 2 s 3 ) = 4.

为了方便,对于W中的每个元 w = s i 1 s i 2 s i n ,可用下标 i 1 i 2 i n 来表示。

对应的 C 3 型Weyl群为 W 0 = s 1 , s 2 , s 3 ,则:

W 0 = { e , 1 , 2 , 3 , 12 , 13 , 21 , 23 , 32 , 121 , 123 , 132 , 213 , 232 , 321 , 323 , 1213 , 1232 , 1321 , 1323 , 2132 , 2321 , 2323 , 3213 , 12312 , 12321 , 12323 , 13213 , 21321 , 21323 , 23213 , 32132 , 121321 , 121323 , 123213 , 132132 , 213213 , 232132 , 321323 , 1231213 , 1232132 , 1321323 , 2132132 , 2321323 , 12132132 , 12321323 , 21321323 , 121321323 } .

对应的根系为R,支配权集为 Λ + ,根格为 Λ r ,令 α i s i 对应的单根( i = 1 , 2 , 3 ),则 Λ r = Z α 1 + Z α 2 + Z α 3 ,Z为整数集。

正根集为: R + = { α 1 , α 2 , α 3 , α 1 + α 2 , α 2 + α 3 , 2 α 2 + α 3 , α 1 + α 2 + α 3 , 2 α 1 + 2 α 2 + α 3 , α 1 + 2 α 2 + α 3 }

基本支配权为 x 1 , x 2 , x 3 ,则支配权集 Λ + = N x 1 + N x 2 + N x 3 ,N为自然数集合,且有 [9] :

x 1 = α 1 + α 2 + α 3 / 2 ; x 2 = α 1 + 2 α 2 + α 3 ; x 3 = α 1 + 2 α 2 + 3 α 3 / 2 .

3. 关于Φ值的计算

设v是一个变量, A = Z [ v , v 1 ] 为一个整系数的Laurent多项式环。令 ¯ : A A 为由 v ¯ v 1 定义的对合。 C ˜ 3 型仿射Weyl群W作为一种特殊的Coxeter群,有Bruhat序“≤”。令 Λ r + = Λ r Λ + ,Lusztig [1] 指出从 Λ r + W 0 W 0 在W中的双陪集集合有一个1-1对应。对于每个 λ Λ r + ,在 W 0 λ W 0 中都有唯一一个最短元 m λ ,同样也有唯一一个最长元 M λ 。对于任意的 λ , λ Λ r + ,有 λ λ 当且仅当 M λ M λ ,如果 λ λ R + 中元素的非负线性组合则 λ λ

根据文献 [1] 中Lusztig给出的Proposition 7与Corollary 11,即

引理1 [1] 对于任意的 λ λ Λ r + ,有:

λ λ λ a λ , λ ( 1 ) l ( m λ ) l ( M λ ) π λ b ¯ λ , λ = λ λ λ a ¯ λ , λ ( 1 ) l ( m λ ) l ( M λ ) π λ b λ , λ .

其中 l ( w ) 为w的长度, a λ , λ b λ , λ 的表达式为:

a λ , λ = v ν λ π λ w W I ( 1 ) l ( w ) Φ ( λ + ρ w ( λ + ρ ) ) ,

b λ , λ = ( 1 ) l ( m λ ) l ( m λ ) 1 π λ w W I ( 1 ) l ( w ) Φ ( w ( λ ρ ) ( λ ρ ) ) .

Kazhdan-Lusztig 系数 μ ( m λ , m λ ) = R e s v = 0 ( b λ , λ ) ,其中 Res v = 0 ( b λ , λ ) Z v 1 中的系数。

子集合 i R + ,令 α i = α i α Λ r 。可知 α ϕ = 0 ,令 α R + = 2 ρ ,其中 ρ Λ r 。对于任意的 x = α i Λ r ,有公式 [1] :

Φ ( x ) = i : i R + ; α i = x ( v 2 ) | i | . (1)

显然 Φ ( x ) Z [ v 1 ]

如果对于任意的子集合 i R + ,都有 x α i Λ r ,则 Φ ( x ) = 0

命题2对于任意的 x Λ r ,存在子集合 i R + 满足 x = α i ,有:

Φ ( 2 ρ x ) = ( v 2 ) | R + | i : i R + ; α i = x ( v 2 ) | i | .

证明:已知 i R + 的子集,设 R + i 的补集为 k ,令 y = α k Λ r ,则 x + y = 2 ρ

假设 R + 中有j个子集满足 x = α i Λ r ,同样也有j个子集满足 y = α k Λ r i n ( 0 < n j ) 表示满足条件的某个子集,其补集用 k n ( 0 < n j ) 表示,因此根据式(2),可得:

Φ ( x ) = ( v 2 ) | i 1 | + ( v 2 ) | i 2 | + + ( v 2 ) | i j |

Φ ( y ) = Φ ( 2 ρ x ) = ( v 2 ) | k 1 | + ( v 2 ) | k 2 | + + ( v 2 ) | k j |

因为 k i R + 中的补集,可得: ( v 2 ) | i | ( v 2 ) | k | = ( v 2 ) | R + | 。所以 Φ ( 2 ρ x ) = ( v 2 ) | R + | + | i 1 | + ( v 2 ) | R + | + | i 2 | + + ( v 2 ) | R + | + | i j | = ( v 2 ) | R + | i ; i R + ; α i = x ( v 2 ) | i |

该命题即证。

用命题2再结合Mathematica对 C ˜ 3 型仿射Weyl群不同正根的和进行计算,从而根据Φ值的定义分类得出:

定理3 C ˜ 3 型仿射Weyl群里的Φ值:

Φ ( α 1 ) = Φ ( α 2 ) = Φ ( α 3 ) = v 2 , Φ ( α 1 + α 2 ) = Φ ( α 2 + α 3 ) = Φ ( 2 α 2 + α 3 ) = v 2 + v 4 ,

Φ ( α 1 + α 3 ) = Φ ( 2 α 1 + α 2 ) = Φ ( α 1 + 2 α 2 ) = Φ ( α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 3 α 2 + α 3 ) = v 4 ,

Φ ( α 1 + α 2 + α 3 ) = v 2 + 2 v 4 v 6 ,

Φ ( α 1 + 5 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( 3 α 1 + 3 α 2 + 3 α 3 ) = v 6 + 2 v 8 v 10 , Φ ( α 1 + 3 α 2 + 3 α 3 ) = 2 v 6 + 2 v 8 ,

Φ ( 2 α 1 + 2 α 2 ) = Φ ( 2 α 1 + α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 4 α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 3 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( α 1 + 4 α 2 + α 3 ) = Φ ( α 1 + 2 α 2 + 3 α 3 ) = v 6 ,

Φ ( 4 α 1 + 3 α 2 + α 3 ) = v 6 , Φ ( α 1 + 2 α 2 + α 3 ) = v 2 + 3 v 4 2 v 6 , Φ ( 2 α 1 + 2 α 2 + α 3 ) = v 2 + 2 v 4 2 v 6 + v 8 ,

Φ ( 2 α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 2 α 1 + α 2 + α 3 ) = Φ ( α 1 + α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 3 α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 3 α 1 + 2 α 2 + α 3 ) = v 4 v 6 ,

Φ ( α 1 + 2 α 2 + 2 α 3 ) = 2 v 4 3 v 6 + v 8 , Φ ( α 1 + 3 α 2 + 2 α 3 ) = 2 v 4 4 v 6 + 2 v 8 ,

Φ ( 2 α 1 + 3 α 2 + α 3 ) = 2 v 4 3 v 6 + v 8 , Φ ( 2 α 1 + 3 α 2 + 2 α 3 ) = 2 v 4 v 6 + 4 v 8 v 10 ,

Φ ( α 1 + 3 α 2 + α 3 ) = 2 v 4 2 v 6 , Φ ( 2 α 1 + 2 α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( α 1 + 4 α 2 + 2 α 3 ) = v 4 3 v 6 + 2 v 8 ,

Φ ( 2 α 1 + 4 α 2 + α 3 ) = Φ ( 3 α 1 + 2 α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( α 1 + 5 α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 3 α 1 + 4 α 2 + α 3 ) = Φ ( 4 α 1 + 3 α 2 + 2 α 3 ) = v 6 + v 8 ,

Φ ( 3 α 1 + 3 α 2 + α 3 ) = v 4 2 v 6 + v 8 , Φ ( 2 α 1 + 2 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( 4 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( α 1 + 4 α 2 + 4 α 3 ) = v 8 ,

Φ ( 4 α 1 + 4 α 2 + α 3 ) = Φ ( α 1 + 6 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( 2 α 1 + 6 α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 4 α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 4 α 1 + 3 α 2 + 3 α 3 ) = v 8 ,

Φ ( 3 α 1 + 5 α 2 + 4 α 3 ) = 2 v 8 4 v 10 + 2 v 12 , Φ ( 2 α 1 + 4 α 2 + 2 α 3 ) = v 4 5 v 6 + 5 v 8 v 10 ,

Φ ( α 1 + 4 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( 2 α 1 + 3 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( 2 α 1 + 5 α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 4 α 1 + 4 α 2 + 2 α 3 ) = 2 v 6 + 3 v 8 v 10 ,

Φ ( 3 α 1 + 3 α 2 + 2 α 3 ) = v 4 3 v 6 + 3 v 8 v 10 , Φ ( 5 α 1 + 6 α 2 + 4 α 3 ) = 2 v 10 + 3 v 12 v 14 ,

Φ ( 2 α 1 + 4 α 2 + 3 α 3 ) = 2 v 6 + 6 v 8 4 v 10 , Φ ( 3 α 1 + 4 α 2 + 2 α 3 ) = v 4 4 v 6 + 5 v 8 2 v 10 ,

Φ ( α 1 + 5 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 2 α 1 + 4 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 3 α 1 + 6 α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 3 α 1 + 4 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 5 α 2 + 2 α 3 ) = v 8 v 10 ,

Φ ( 4 α 1 + 6 α 2 + 2 α 3 ) = v 8 v 10 , Φ ( 2 α 1 + 5 α 2 + 3 α 3 ) = 2 v 6 + 5 v 8 4 v 10 + v 12 ,

Φ ( 3 α 1 + 7 α 2 + 3 α 3 ) = v 8 2 v 10 + v 12 ,

Φ ( 4 α 1 + 4 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 6 α 2 + 2 α 3 ) = Φ ( 2 α 1 + 6 α 2 + 5 α 3 ) = v 10 ,

Φ ( 4 α 1 + 8 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( 6 α 1 + 6 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( 2 α 1 + 7 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( α 1 + 6 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 4 α 2 + 3 α 3 ) = v 10 ,

Φ ( 2 α 1 + 5 α 2 + 4 α 3 ) = 2 v 8 3 v 10 + v 12 ,

Φ ( 4 α 1 + 5 α 2 + 2 α 3 ) = v 6 + 3 v 8 2 v 10 , Φ ( 3 α 1 + 5 α 2 + 2 α 3 ) = 2 v 6 + 4 v 8 2 v 10 ,

Φ ( 3 α 1 + 4 α 2 + 3 α 3 ) = 2 v 6 + 5 v 8 4 v 10 + v 12 , Φ ( 3 α 1 + 5 α 2 + 3 α 3 ) = 2 v 6 + 6 v 8 6 v 10 + 2 v 12 ,

Φ ( 4 α 1 + 6 α 2 + 3 α 3 ) = 4 v 8 6 v 10 + 2 v 12 , Φ ( 2 α 1 + 6 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 4 α 1 + 5 α 2 + 4 α 3 ) = v 8 3 v 10 + 2 v 12 ,

Φ ( 3 α 1 + 6 α 2 + 3 α 3 ) = v 6 + 4 v 8 5 v 10 + 2 v 12 , Φ ( 5 α 1 + 5 α 2 + 3 α 3 ) = v 8 2 v 10 + v 12 ,

Φ ( 2 α 1 + 7 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 5 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 3 α 1 + 6 α 2 + 5 α 3 ) = Φ ( 4 α 1 + 6 α 2 + 5 α 3 ) = Φ ( 3 α 1 + 8 α 2 + 4 α 3 ) = v 10 + v 12 ,

Φ ( 4 α 1 + 5 α 2 + 3 α 3 ) = v 6 + 4 v 8 5 v 10 + 2 v 12 , Φ ( 3 α 1 + 6 α 2 + 4 α 3 ) = 2 v 8 5 v 10 + 4 v 12 v 14 ,

Φ ( 4 α 1 + 6 α 2 + 4 α 3 ) = v 8 5 v 10 + 5 v 12 v 14 , Φ ( 5 α 1 + 6 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( 4 α 1 + 7 α 2 + 3 α 3 ) = v 8 3 v 10 + 2 v 12 ,

Φ ( 5 α 1 + 7 α 2 + 3 α 3 ) = 2 v 10 + 2 v 12 ,

Φ ( 3 α 1 + 7 α 2 + 5 α 3 ) = v 10 + 2 v 12 v 14 , Φ ( 4 α 1 + 7 α 2 + 4 α 3 ) = v 8 4 v 10 + 5 v 12 2 v 14 ,

Φ ( 6 α 1 + 6 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 6 α 1 + 7 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 6 α 2 + 5 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 8 α 2 + 3 α 3 ) = Φ ( 4 α 1 + 9 α 2 + 4 α 3 ) = v 12 ,

Φ ( 4 α 1 + 8 α 2 + 6 α 3 ) = Φ ( 2 α 1 + 7 α 2 + 5 α 3 ) = v 12 , Φ ( 5 α 1 + 7 α 2 + 4 α 3 ) = 2 v 10 + 4 v 12 2 v 14 ,

Φ ( 4 α 1 + 7 α 2 + 5 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 8 α 2 + 4 α 3 ) = v 10 + 3 v 12 2 v 14 , Φ ( 5 α 1 + 8 α 2 + 4 α 3 ) = v 10 + 3 v 12 2 v 14 ,

Φ ( 3 α 1 + 8 α 2 + 5 α 3 ) = Φ ( 6 α 1 + 7 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 6 α 1 + 8 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 4 α 1 + 9 α 2 + 5 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 9 α 2 + 4 α 3 ) = v 12 v 14 ,

Φ ( 4 α 1 + 8 α 2 + 4 α 3 ) = 2 v 10 + 3 v 12 v 14 , Φ ( 5 α 1 + 7 α 2 + 5 α 3 ) = 2 v 12 2 v 14 ,

Φ ( 4 α 1 + 8 α 2 + 5 α 3 ) = v 10 + 2 v 12 2 v 14 + v 16 , Φ ( 5 α 1 + 8 α 2 + 5 α 3 ) = 2 v 12 3 v 14 + v 16 ,

Φ ( 6 α 1 + 7 α 2 + 5 α 3 ) = Φ ( 4 α 1 + 9 α 2 + 6 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 8 α 2 + 6 α 3 ) = Φ ( 6 α 1 + 9 α 2 + 4 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 10 α 2 + 5 α 3 ) = v 14 ,

Φ ( 6 α 1 + 8 α 2 + 5 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 9 α 2 + 6 α 3 ) = Φ ( 6 α 1 + 9 α 2 + 5 α 3 ) = v 14 + v 16 ,

Φ ( 5 α 1 + 9 α 2 + 5 α 3 ) = v 12 2 v 14 + v 16 ,

Φ ( 6 α 1 + 9 α 2 + 6 α 3 ) = Φ ( 5 α 1 + 10 α 2 + 6 α 3 ) = Φ ( 6 α 1 + 10 α 2 + 5 α 3 ) = v 16 ,

Φ ( 6 α 1 + 10 α 2 + 6 α 3 ) = v 18 .

4. 结论

本文以 C ˜ 3 型仿射Weyl群为研究对象,计算了半线性方程组里的Φ值,以下为主要结论:

1) 根据Φ的定义,得出了 Φ ( 2 ρ x ) Φ ( x ) 之间的关系。这对求得任意类型的Weyl群的Φ值都节省了大量计算精力。

2) 对于任意 λ Λ r + ,计算得出了全部Φ值,并对Φ值进行了分类总结。

接下来将利用得出的Φ值,对半线性方程组中的 a λ , λ b λ , λ 进行计算,从而求解出 C ˜ 3 型仿射Weyl群的部分Kazhdan-Lusztig系数。但是本文在用Mathematica计算Φ值时,并没有编写出直接求得Φ值的程序,只是对不同正根的和进行了求解,再进行分类整理得出Φ值。

基金项目

北京市组织部“高创计划”青年拔尖人才培养计划(21351918007)。

NOTES

*通讯作者。

参考文献

[1] Lusztig, G. (1996) Nonlocal Finiteness of a W-Graph. Representation Theory of the American Mathematical Society, 1, 25-30.
https://doi.org/10.1090/S1088-4165-97-00003-4
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