Научная статья на тему 'Новые решения уравнения Янга-Бакстера с квадратом'

Новые решения уравнения Янга-Бакстера с квадратом Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
153
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УРАВНЕНИЕ ЯНГА-БАКСТЕРА / ИНТЕГРИРУЕМЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ / ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПОДАЛГЕБРЫ В АЛГЕБРЕ РЯДОВ ЛОРАНА / THE YANG-BAXTER EQUATION WITH THE SQUARE / INTEGRABLE DIFFERENTIAL EQUATIONS / COMPLEMENTARY SUBALGEBRAS IN THE ALGEBRA OF LAURENT SERIES

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Атнагулова Рушания Ахъяровна, Голубчик Игорь Захарович

Работа посвящена уравнению ЯнгаБакстера с квадратом, то есть уравнению R([R(a),b]-[R(b),a])=R^{2}([a,b])+[R(a),R(b)], где $a,b \in g$, $g$ алгебра Ли и $R$ линейный оператор на пространстве $g$. Строятся две новых серии операторов $R,$ удовлетворяющих этому уравнению. Для их построения используются подалгебры Ли в алгебре матриц, дополнительные к подпространству матриц с нулевой последней строкой.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

New solutions of Yang-Baxter Equation with the square

The paper is devoted to the Yang-Baxter equation with the square, that is, to the equation \begin{displaymath} R([R(a),b]-[R(b),a])=R^{2}([a,b])+[R(a),R(b)], \end{displaymath} where $a,b\in g$, $g$ is a Lie algebra, and $R$ is a linear operator on the vector space $g$. Two series of operators $R,$ satisfying this equation are constructed. In the construction we use Lie subalgebras in the matrix algebra, complementary to the subspace of matrices with zero last row.

Текст научной работы на тему «Новые решения уравнения Янга-Бакстера с квадратом»

ISSN 2074-1871 Уфимский математический журнал. Том 4. № 3 (2012). С. 6-16.

УДК 517.9

НОВЫЕ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЯ ЯНГА-БАКСТЕРА С

КВАДРАТОМ

Р.А. АТНАГУЛОВА, И.З. ГОЛУБЧИК

Аннотация. Работа посвящена уравнению Янга- Бакстера с квадратом, то есть уравнению

R([R(a),b] - [R(b),a]) = R2([a,b]) + [R(a),R(b)], где a,b G g, g — алгебра Ли и R — линейный оператор на пространстве д. Строятся две новых серии операторов R, удовлетворяющих этому уравнению. Для их построения используются подалгебры Ли в алгебре матриц, дополнительные к подпространству матриц с нулевой последней строкой.

Ключевые слова: уравнение Янга-Бакстера, интегрируемые дифференциальные уравнения, дополнительные подалгебры в алгебре рядов Лорана.

1. Введение

Основным вопросом, изучаемым в этой статье, является уравнение Янга-Бакстера с квадратом

R([R(a),b] - [R(b),a]) = R2([a,b]) + [R(a),R(b)], (1)

где a,b G g, g — алгебра Ли и R — линейный оператор на пространстве д. Уравнение (1) играет важную роль в теории интегрируемых систем [1-4]. Главная цель настоящей статьи

— построить новые серии решений уравнения Янга-Бакстера с квадратом (1).

В §3 будут построены два примера подалгебр Ли в алгебре матриц, дополнительных к подпространству матриц с нулевой последней строкой. Затем в §4 с использованием подалгебр из §3 строятся две серии решений уравнения Янга-Бакстера. Серия 2 опирается на метод, основанный на предложении 3 из работы [1]. Эта серия решений уравнения

(1) связана с 3-градуированными алгебрами Ли. Серия 1 является принципиально новой. Соответствующая конструкция опирается на теорему 1 из §2.

2. Однородные дополнительные подалгебры в алгебре многочленов над

матрицами

В настоящей работе уравнение (1) исследуется в предположении, что g — алгебра Ли матриц вида g = Ст ф ... ф Ст, являющаяся прямой суммой нескольких экземпляров алгебры Ли Ст. Алгебра Ли матриц g является прямой суммой алгебр Ли матриц т х т над полем С. Введем следующие определения:

1) подалгебру д+ алгебры g назовем диагональной, если она состоит из всех элементов вида {(а, а,... ,a)la G Ст};

2) подалгебру д- алгебры g назовем дополнительной к д+, если прямая сумма подпространств д- и д+ совпадает с алгеброй Ли g или, другими словами, выполнены следующие 2 условия:

д+ ф д- = g, д+ П д- = {0};

R.A. Atnagulova, I.Z. Golubchik, New solutions of the Yang-Baxter Equation with a square.

© Атнагулова Р.А., Голубчик И.З. 2012.

Поступила 19 декабря 2011 г.

3) подалгебру к в алгебре многочленов С*т[ж] назовем однородной, если подалгебра удовлетворяет условию хк С к.

Определим оператор Я : Ст ^ Ст формулой

(аг'р, а,2 р,..., атр)+ = -(Я(р),..., Я(р)). (2)

Здесь

д = ('р,р,...,р) Е д+, X = (а!,... ,ат),

где а.г — различны, а через (Хд)+ обозначена проекция элемента Хд на д+ параллельно д-.

Теорема 1. Пусть д+ — диагональная подалгебра алгебры д, д- — однородная подалгебра, дополнительная к д+. Тогда оператор Я, задаваемый формулой (2) удовлетворяет, уравнению (1) на д+.

Доказательство. Рассмотрим алгебру Ли С*т[ж] многочленов вида ^ а^х1, где коэффициенты йг принадлежат кольцу комплексных матриц размером т х т, х — скалярная переменная.

Пусть р — линейный оператор, действующий из С*т[ж] в прямую сумму к экземпляров алгебры Ст по формуле

р(^2(а* хг) = ^ Х(аг,..., а,г) = ^2(а\ аи аЪа*,..., агта1). (3)

г г

Легко проверить, что р — гомоморфизм алгебр Ли, то есть сохраняет коммутатор. Полный прообраз р-1(д-) = С- подалгебры д- при гомоморфизме р является подалгеброй алгебры Ст[х]. Через С+ обозначим подалгебру в Ст[х], образуемую многочленами, независящими от X.

Докажем, что выполнены следующие три условия, аналогичные условиям для алгебры Ли д теоремы 1:

а) хС- С Ь) С+ + С- = Ст[х]; с) С+ П С- = {0}.

Включение хС- С С- — верно, т.к. по условию теоремы 1 Хд- С д- и

р-1(Хд_) = хС- С С-.

Пусть а = Ь + с, Ь Е С+, с Е С-. Тогда р(а) = р(Ъ) + р(с), где р(Ь) Е д+, р(с) Е д-. Таким образом, р(0+ + С-) = д+ + д- = Ст[х]. Следовательно, С+ + С- + Кегр = Ст[х]. Так как Кегр С С-, то С+ + С- = С^ж]. Итак, условие Ь) также выполнено.

Далее, пусть а принадлежит С+ П С-. Тогда р(а) Е д+ П д- = 0, т.е. Кегр Е С-. Значит

а Е Кегр П С+ = 0. Следовательно, р(а) = (а,..., а) = 0 и условие с) выполнено.

Для того чтобы Я удовлетворяло уравнению (1), достаточно доказать, что С- представимо в виде

С- = хг(хйг + Я(йг)). (4)

г

Так как по определению (3) функции р имеем

р(хр + Я(р)) = Х(р,р., ...,р) + (R(p),R(p),..., Я(р)) Е g-,

то хр + Я(р) Е С-. Обозначим через С- = ^хг(хаг + Я(а^)). Из условия Хд- С д-следует, что xг(xai + Я(а^) С С-. Получаем, что С- С С-, С- + С+ = Ст[х], и так как С- П С+ = {0}, то С- С О-. Значит, С- = С-, и равенство (4) доказано. Выведем уравнение для оператора Я. Для этого рассмотрим коммутатор

[ха + Я(а), хЪ + Я(Ь)] Е С-.

Обозначим через d = [а, Ь], тогда [ха + Я(а),хЬ + Я(Ь)] = x(xd + Я(^) + х(с) + Я(с),

х2[а, Ь] + х[а, Я(Ь)] + х[Я(а), Ь] + [Я(а), Я(Ь)] = x(xd + Я(^) + х(с) + Я(с).

Приравнивая коэффициенты при одинаковых степенях х в левой и правой частях последнего равенства, получим соотношения

[а, Я(Ь)] + [Я(а), Ь] = Я(<і) + с, Я(с) = [Я(а), Я(Ь)],

с = [а, Я(Ъ)] + [Я(а), Ь] — Я(<і), Я(с) = Я([а, Я(Ь)] + [Я(а), Ь] — Я(<і)).

Отсюда следует, что Я([Я(а),Ь] — [Д(6),а]) = Я2([а,Ь]) + [Я(а),Я(Ь)]. Теорема 1 доказана. В работе [1] показано также, что справедлива

Теорема 2. Пусть оператор Я : С ^ С диагонализуем, Х;,...,Хк — его спектр и Сі — соответствующие собственные подпространства. Тогда Я удовлетворяет уравнению (1), если и только если подпространства Сі и Сі + С^ являются подалгебрами Ли в С для всех различных і и ^ от 1 до к.

3. Фробениусовы подпространства

Определение 1. Подпространство в пространстве матриц Спхп назовем фробениусо-вым подпространством, если всё пространство матриц является прямой суммой этого подпространства и пространства матриц с нулевой последней строкой.

Для построения серии примеров операторов Я, удовлетворяющих уравнению Янга-Бакстера с квадратом, в работе будут рассмотрены фробениусовы подпространства, являющиеся подалгебрами Ли.

Пример 1. Рассмотрим блочные матрицы вида

/ (X, 0 .. 0 \

0 х2 .. 0 00

к = { .0.. 0 .. 0 Хті У Е Х3И3 0 1А^ Є С}

V

Ці,

> Цт2 Цт)

Эти матрицы состоят из блоков размера т,і х , где і = {1, 2, 3},^' = {1, 2, 3}, индекс

5 Є {1,... ,ті}, т3=1, т = т1 + т2 + т3). Матрицы в формуле (5) — фиксированные диагональные матрицы размера т2 х т2, Х3, ^ — произвольные параметры. При этом параметры в блоке (2,2) те же, что в блоке (1, 1).

Покажем, что множество Н таких матриц к образуют алгебру Ли. Действительно, для коммутатора блочных матриц справедливы равенства

( (Хі

0

0

х2

0 \

0

00

А

\

ті

0

0

j:\sDs ^1, ... ,

0

(

/а; о

о Ао

00

0 0

К,

\

0

0

І

Цт2

Цт.

0

0

0

0

[

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0

/ (Хг 0 .. 0 \ / (К 0 .. 0 \

0 А2 .. 0 00 0 А2 .. 0 0 0

.0.. 0 .. 0 Хті } Е 0 х .0.. 0 . . . 0 ^ті) 0

V 0 ^1, . . . , ^т2 у V 0 ■К 3 " ю Цт.)

/ А1 0 .. 0 \ / Аі 0 .. 0 \

0 А2 .. 0 0 0 0 А2 .. 0 00

.0.. 0 .. 0 V лті / Е ХЛ 0 х .0.. 0 .. 0 Хті У Е х3и3 0

V 0 №і, . . . , №т2 Цт) V 0 Цl, ... , Цт2 Цту

((хх а;

0

А2А2

0

0

0

0 0

Хті Хті J

Е АДВД 0

(^1 ... ^т2 ) Е ЦтЦт)

( (х\х

V

V

;Лі 0

0 а'2а2

00

0

0

0

0

У \ /

лті лті /

\

Е лда д. 0

(^1 . . . Цт2 ) Е А« Цт}

000 0 0 0

,0 К...^) 0

Поэтому такой коммутатор есть матрица вида (5) с Хг = 0, получаем, что Н есть алгебра Ли.

Рассмотрим матрицу

Еті 0 0^

Т

0

1... 1

Ет2 0 01

где Ет1 — единичная матрица размера т,г х га^. Легко видеть, что обратная к ней задается формулой

Т

і

Еті 0 0'

0 Ет2 0

1 . . . 1 0 1

Поскольку Н является подалгеброй Ли, подпространство ТНТ 1 — также подалгебра Ли.

Предложение 1. Подпространство ТНТ-1 является фробениусовым (см. определение 1).

Доказательство:

Справедливы соотношения

Е,

ТкТ

і

ті

/ Аі 0 .. 0

0 0\ 0 Х2 .. 0

Е ±-‘т2 0 У х .0.. 0 .. 0 Хті у

0

0

0

£Авд

Ці ... Цт2 Цт]

X

0

0

0

0

0

Е,

X

т\

0

00

Ет2 0

( (\\ 0 0 Л2

-1... - 1 0 1

00

V

Л1... хт1

х

х

Е

0

1... 1

Е,

Ш2

0

0

0

( (\\ 0 0 Л2

00

Е \803 0

Ц11 . . . ^тх у

\

0

j:\sDs

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0

Обозначим через I пространство матриц с нулевой последней строкой, т.е. пространство матриц вида

(* * *'

* * *

000

Пусть д £ I П Н. Нужно показать, что д = 0. Из соотношения (6) следуют равенства = 0, = 0 ^ = 1,к). Поскольку ТНТ-1 П I = 0, то сумма размерностей про-

странств ТНТ-1 и I равна п2, так как ТНТ-1 содержит п параметров, и размерность I равна п2 — п. Размерность этой суммы пространств ¿гга(ТНТ-1 + I) совпадает с размерностью пространства комплексных матриц п х п. Значит эти пространства ТНТ-1 и I являются дополнительными подпространствами к друг другу. Таким образом, ТНТ-1 есть фробениусово подпространство, являющееся подалгеброй Ли. Лемма доказана.

Пример 2. Рассмотрим блочные матрицы вида

\

0 Е А, А, 0

0 0 0

Ц1 . . . Цт2 Цт2+1 . . . Цтз+т2 Цт}

/ (\г 0. . . 0

0 А2 . .. 0

Н = { .0.. 0. . у

\

0

0

0

\г,Цг £ С}. Эти матрицы состоят из блоков размера m,iXm,j где г = {1, 2, 3, 4}^ = {1, 2, 3, 4}, индекс 5 £ {1,... ,га1}, га4=1, га = га1 + га2 + га3 + га4). Матрицы Аг в формуле (7) — постоянные матрицы, которые необязательно диагональны, \3,^ — произвольные параметры. При этом параметры Л8 в блоке (2,3) те же, что в блоке (1, 1).

Вычисления, аналогичные проделанным в примере 1, показывают, что

( 0

0 Л2

0 0

00

Л.

Ш1

0

0

0

\

0 Е А, А, 0

0 0 0

Ц1 ... Цт2 Цт2+1 . . . Цтз+т2 Цт}

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

[

/ А1 0 0 \

0 Л2 0 0 0 0

10* 0 ^т1)

0 0 Е КА 0

0 0 0 0

V 0 ^1 * * * ^т2 ^т2 + 1 * * * ^тз+т2 №т)

0 0 00

0 0 0 0

0 0 00

0 п" Р1 * * * ^т2 ^т2+1 * * * №т2 +тз ) №т)

Последняя матрица есть матрица вида образует алгебру Ли.

Далее рассмотрим матрицу

Т

Обратная к ней задается формулой

(

'7) с Хг = 0, т.е. множество Н матриц вида (7)

^ Ет1 0 0 0

0 Е ±^Ш2 0 0

0 0 Е 0

[1 *** 1 0 0 1

Т

V-

Е ^Ш1 0 0

0 Е ±^Ш2 0

0 0 Е -‘-'тз

1 0 0

Докажем, что подалгебра Ли ТНТ 1 является фробениусовым подпространством. Справедливы тождества

( (\г 0 0

0 А2 0

X .0. 0 Аті у

0

0

\ 0

( (Х1 0 0 \

0 А2 0

= .0. 0 Ат1 у

0

0

V А1 * * * Аті

ТКГ

і

0

0

0

0

( Ет1 0 0 0

0 Е л-,т,2 0 0

0 0 Е 0

V ***1 0 0 1

\

0 0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Е А5А5 0

х

0

Е А., Д, 0

0

+ 1 * * * !

\

0

0

Ці * * * ^т2 ^т2+1 * * * ^тз+т2 Vт}

X

Е ^ті 0 0 0

0 Е ±-'т2 0 0

0 0 Е тз 0

*** - 1 0 0 1

X

Е ті 0 0 0

0 Е л-1т2 0 0

0 0 Е ^тз 0

*** - 1 0 0 1

0

0

0

0

/ (Хі 0 . . . 0 \

0 х2 ... 0

0 0 0

.0.. 0 ... Хт11

0 0 £ Л, А3 0

0 0 0 0

\Хі - . . Хті ^1 . . . ^т,2 ^т2+1 . . . ^тз+т2

Обозначим через I— пространство матриц с нулевой последней строкой:

(* * * *

* * * *

0 0 0 0

Пусть д £ I П Н. Тогда д = 0. Действительно из (8) следует, что справедливы следующие равенства: = 0, = 0 (j = \,к). Поскольку ТНТ-1 ПI = 0, то сумма размерностей

ТНТ-1 и I равна п2, т.к. ¿гт(ТкТ-1) = п и ¿1т1 = V2 — п. Размерность этой суммы пространств ¿1т(ТкТ-1 +1) совпадает с размерностью пространства комплексных матриц п х п. Значит эти пространства ТНТ-1 и I являются дополнительными подпространствами к друг другу. Таким образом, ТЫ-1 есть фробениусово подпространство, являющееся подалгеброй Ли.

4. Серии решений уравнений Янга-Бакстера с квадратом

На основе примеров предыдущего параграфа построим две серии решений уравнения Янга-Бакстера с квадратом (1).

4.1. Серия 1. Рассмотрим кольцо т х т матриц Ст над полем комплексных чисел. Элементы этого кольца будем записывать в виде блочных матриц с блоками, образуемыми матрицами размера ті х (г = {1, 2, 3}, = {1, 2, 3}), где сумма т1 + т2 + т3 = т.

Пусть Н1, Н2, Н3 — подалгебры Ли в алгебрах матриц Ст1, Ст2, Стз соответственно и Ні — фробениусовы подпространства в этих алгебрах матриц ( см. определение 1). Обозначим через

'Н1 0 0

Ьо

0

Н2

0

Яз

0

0

н3.

множества матриц, звездочками обозначены произвольные блочные матрицы соответствующих размеров. Ясно, что Li — подалгебры Ли в матрицах Ст и Ь = Ь1 + Ь2 + Ь3 = Ст. Заметим, что

Яі П Ъо П Ъ3

/Н1 0 0

0 Н2 0

0 0 н3/

Обозначим Ь'4 — пространство матриц в С с нулевой последней строкой,

Ьл

Т-1Елт,

Т

Тогда Ь4—подалгебра Ли.

( Е,

т\

0

(0 ... 0\ (0 ... 0\ „

^0 ... 1) ^0 ... 1)

0 Е 0... 0 0... 1

0 0

Предложение 2. Пересечение пространств Ьі нулевое:

І1 П І2 П 13 П 14 = {0}.

Доказательство. Имеем

'Щ 0 0 т І о н2 о І т-і п Е4 = {0}

т

-1

0 0 н3/

Е„

(

ут,і 0

к."::-",)

0

Е„

т2 0...0 0... - 1

0

0

Е,

тз

При ді Є Ні справедливо равенство

( Еті 0

Е„

0

Ш2

(0;..0) (0 ■ .1)

0 0

Е,

тз

41

0

0

41

0 Ч2 [0...0\ [0...0\

^0...ді ^0...

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0

42 0... 0 0... 1

42

0

0 \

0

0

0

43;

42 4з

0 42 0 0 Ет2

/0 ... 0\ /0 ... 0\ ' ( 0 ... 0 \ / 0 ... 0 \

^0... 1)ді ^0... 1)д2 д3) ^0... -1) ... -1)

0

0

Ш\

0

0 1

0

0 0

Е,

тз

(

0

42

/

0

0

V

Тем самым, если

0 . . . 0 0 . . . 0 0 . . . 0 0 . . . 0

^0 ... у ді + ^0 ... - у дз ^0 ... у д2 + ^0 ... - у

4з 4з

10)

'Ні 0 0

д Є Т І 0 Н2 0 І Т-і П Е4

0 0 Н3

то последняя строка матрицы д нулевая.

Из равенства (10) следует, что последние строки из элементов ді,д2,д3, лежащих в алгебрах Ні7 Н2, Н3, — нулевые. Поскольку подалгебры Ні — фробениусовы, то и сами элементы ді — нулевые. Тем самым, нулевым является и искомое пересечение (9).

Далее воспользуемся результатами теоремы 1.

Предложение 3. Пусть

д Ст ф ... ф Ст1 д+ {(Q,, Q,, ... ,й)|й £ Ст}, д— (L\, Е2, L3, ¿4).

Тогда оператор, задаваемый формулой (2), удовлетворяет уравнению Янга- Бакстера с квадратом (1) на д+.

Доказательство. Проверим, что д— — однородная подалгебра, дополнительная к д+.

— подалгебры Ли. Выполнение условия д+ П д— = {0} вытекает из того, что, согласно предложению 2, П Ь2 П Ь3 П Ь4 = {0}.

Если (а,а,... ,а) £ (Ь\, Ь2,Ь3, Ь4), то а £ Ь\ П Ь2 П Ь3 П Ь4 = {0}. Поэтому выполнение условия однородности хк С к (к £ Ст[х]) для д— вытекает из того, что aiLi С Li

Сп

0

0

(Ьг—подпространство). Осталось проверить выполнение условия д+ ф д— = д. Достаточно показать, что размерности пространств д— + д+ и д совпадают. Справедливы равенства

Значит условие д+ ®д- = д выполнено. По теореме 1 оператор Н(с[), заданный формулой

(2), удовлетворяет уравнению Янга-Банкстера с квадратом (1).

Замечание 1. Серия 1 получается из предложений 2 и 3 в том случае, если Н]_, Н2, Н3 — блочные матрицы вида (5) и (7) соответственно.

Замечание 2. Все выше изложенное в серии 1 остается справедливым, если блоков к, а подалгебры Ли Ні,... , Нь, которые лежат в алгебрах матриц Ст1,..., Стк, являются фробениусовыми подространствами в этих алгебрах матриц.

4.2. Серия 2. В работе [1] содержатся следующие предложения.

Предложение 4. Пусть С — произвольная 3-градуированная алгебра Ли, рі — подалгебра Ли в до и е — элемент из ді, такие что ¿гтр1 = ¿гтд1 и [рі,е] = ді. Тогда р2 = exp(ade)(p1 Ф д-і) является дополнительной подалгеброй к д0.

Предложение 5. Пусть К : С —> С диагонализуем, Х1,...,Хк —его спектр и Сі — соответствующие собственные подпространства. Тогда К удовлетворяет уравнению Янга- Бакстера с квадратом (1), если и только если подпространства Сі и Сі + С^ являются подалгебрами Ли в С для всех различных і и ^ от 1 до к.

Нам также понадобится следующее замечание, сделанное в работе [1].

Замечание 3. Предложение 4 позволяет построить ^-параметрическое семейство решений Я = Екі=і Аі Пі (где Пі — проектор на Сі) уравнения (1), если известно разложение алгебры Ли С в прямую сумму подпространств Сі, таких, что Сі и Сі + С^ являются подалгебрами Ли в С. Параметрами служат числа Хі, которые могут быть выбраны произвольно.

Для конкретных 3-градуированных алгебр Ли построим серию решений уравнения Янга-Бакстера с квадратом. Пусть С— алгебра матриц размера (2т + п) х (2т + п) над полем комплексных чисел. Элементы из С будем записывать в виде блочных матриц. Блоки образуются матрицами размера ті х т^ (г = {1, 2, 3},і = {1, 2, 3}, т1 = п, т2 = т3 = т.

Обозначим через С0, С1, С-1 следующие подпространства, задающие градуировку:

¿ітд = 4т2, ¿ітд+ = т2,

¿ітд- = іітЬ1 + &тЬ2 + йітЬ3 + <іітЬ4 (т2 + т3)т + т1 = &тЬ]_,

&тЬ2 = (т1 + т3)т + т2, сІітЬ3 = (т1 + т2)т + т3,

¿ітЬ4 = т2 - т,

йітд- = т(т2 + т3 + т1 + т3 + т1 + т2) + т1 + т2 + т3 + т2 - т = |т1 + т2 + т3 = т|

= 2т2 + т + т2 - т = 3т2.

Справедливо равенство

¿ітд+ + йітд- = ¿іт(д+ + д_), так как пересечение д+ П д- = {0}. Поэтому

dimg = <1іт(д+ + д-) = 4т2.

до = Є Gо, ді

000

0 0 0 І Є Сі, д-і

0 0 *\

0 0 * І Є С-і. 000

Легко проверить, что С = С0 Ф С1 Ф С-1 — 3-градуированная алгебра Ли.

Обозначим через Рг подалгебру в С0, образуемую матрицами следующего вида:

Рі

'Ні

01

0

І2

0

0

0

Н2,

где Нг,Н2— подалгебры Ли в алгебрах матриц Сп и Ст, являющиеся фробениусовыми подпространствами (примеры в § 3). 1\,12 состоят из блочных матриц, у которых последняя строка нулевая. Ясно, что Рг— подалгебра Ли.

Заметим, что ¿гтрг = ¿1тНг + dimH2 + ¿гт1г + dimI2 = п + т + (пт — п) + (т2 — т) = = п + т + пт — п + т2 — т = т2 + тп = т(т + и) = &тд\.

Зададим элемент е из Сг формулой

/ 0 0 0\

0 0 0

С :.:0)

Ет 0

/

Проверим справедливость условия [Р1, е] г1 Є /1,*2 Є 12 справедливы равенства

[А,е]

С1 из предложения 1. При д1 Є Н1,д2 Є Н2,

42

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0 0

(0:..:)

4і 0 0 ^ /

Ч І2 0 1 /

0 0 42) К

0 0 0\

0 0 0

... 0 ... 1 ) Ет 0

0 0 (

0 0 /

42 0 / і

0 0

<01!)

0

0

0

0

/

0

0

4і 0 Іі І2 0

0

О

.0

Ет 0

0 0

42,

(

0

0

42

0... 0 0... 1

0... 0 0... 1

0 0

0 0

І2 0

)

0\

0

І2 0 2

Г11)

Для того чтобы показать справедливость условия [Рі,е] = С1, нам нужно показать, что на местах блоков (3,1) и (3,2) матрицы (11) стоят произвольные элементы. Подалгебры Н2 и 12 —дополнительные друг к другу в пространстве матриц размера т х т, кроме того, 0... 0

подпространства І лі и !1—дополнительные друг к другу в пространстве матриц

у0... 1/

размера т х п. На местах блоков (3,1) и (3,2) матрицы (11) стоят произвольные элементы,

0... 0

т.к. д2 — г2 — произвольный элемент размера т х т и ^ у j 4г + %\ — произвольный

элемент размера т х п, дг £ Нг,д2 £ Н2,гг £ 1\,12 £ 12.

Положим

Р2 = ехр(а(!е)(Р1 ф С—\)

и

С1 = Со, С2 = Р2 П (Со ф Сг), С3 = Р2 П (Со ф С—г).

Легко видеть, что Рг— подалгебры Ли в G и

Gl + G2 = Go + Gb Gl + Gs = Go + G-г, G2 + Gs =

— также подалгебры Ли. Согласно замечанию к предложению 5 из [1], мы получили операторы, удовлетворяющие Янгу-Бакстеру с квадратом.

Авторы выражает благодарность В.В. Соколову и Б.И. Сулейманову за полезные обсуждения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Голубчик И.З., Соколов В.В. Ещё одна разновидность классического уравнения Янга-Бакстера // Функциональный анализ и его приложения. Т. 34, В. 6. 2000. С. 75-78.

2. Голубчик И.З., Соколов В.В. Согласованные скобки Ли и интегрируемые уравнения типа модели главного кирального поля // Функциональный анализ и его приложения. Т. 36, В. 3. 2002. С. 9-19.

3. Голубчик И.З., Соколов В.В. Факторизация алгебры петель и интегрируемые уравнения типа волчков // Теоретическая и математическая физика. Т. 141, № 1. 2004. С. 3-23.

4. Атнагулова Р.А. Разновидность классического уравнения Янга-Бакстера // VI Уфимская международная конференция "Комплексный анализ и дифференциальные уравнения". Сборник тезисов. ИМВЦ УНЦ РАН. Уфа, 2011. С. 25.

Рушания Ахъяровна Атнагулова,

Башкирский государственный педагогический университет, ул. Октябрьской революции, 3А,

450000, г. Уфа, Россия E-mail: [email protected]

Игорь Захарович Голубчик,

Башкирский государственный педагогический университет, ул. Октябрьской революции, 3А,

450000, г. Уфа, Россия

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.