■ある無限級数(その65)

【1】格子のテータ関数

 格子に含まれるベクトルで与えられたノルム(長さの2乗)のものがいくつあるかによって,テータ関数が決まります.たとえば,六角格子ではノルム0のベクトルは1個,ノルム1のベクトル6個,ノルム3のベクトル6個,ノルム4のベクトル6個,ノルム7のベクトル12個,・・・と数えていけば,この格子のテータ関数Θ(z)は

  Θ(z) =1+6q+6q^3+6q^4+12q^7+・・・

     =Σaq^k   q=exp(2πiz)

と定義されます.

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【2】E8格子のテータ関数

 E8格子において,原点からの距離が√nである格子点の個数は

  240σ3(n)

(ここで,σ3(n)はnの約数の3乗の和)と表せることが知られています.すなわち,

  n=1 → 240・1^3=240個

  n=2 → 240・(1^3+2^3)=2160個

  n=3 → 240・(1^3+3^3)=6720個

  ΘE8 =1+240Σσ3(m)q^2m

=1+240q^2+2160q^4+6720q^6+・・・

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【3】ラマヌジャンのΔ関数

  Δ(z)=exp(2πiz)Π(1−exp(2πinz))^24

      =Στ(n)exp(2πinz)

  Δ(z)=qΠ(1−q^n)^24=Στ(n)q^n

  q=exp(2πiz)

  Δ24(z)=q^2Π(1−q^2m)^24=Στ(m)q^2m

=(1/2・θ2θ3θ4)^8=(1/2・θ1’)^8

=q^2−24q^4+252q^6−1472q^8+・・・

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【4】リーチ格子のテータ関数

  ΘΛ24=(ΘE8)^3−720Δ24=ΣNmq^m

=1+196560q^4+16773120q^6+・・・

  N2m=65520/690・(σ11(m)−τ(m))

  1^2+2^2+・・・+23^2+24^2=70^2

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【5】おまけ

 (ΘE8)^6−1440(ΘE8)^3Δ24+125280(Δ24)^2

=1+52416000q^6+39007332000q^8+・・・

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