■行列式の計算(その5)
A3型,D4型,E8型のディンキン図形は,
3 1−2−3 (A3 )
/
1−2 (D4 ) 4
\ |
4 1−2−3−5−6−7−8 (E8 )
そして,ディンキン図形に基づいて,隣接行列の要素bijを,
それ自身のとき・・・・2
結ぶ辺があるとき・・・1
結ぶ辺がないとき・・・0
と定めます.
これは,隣接行列{bij}が内積bi↑・bj↑からなるグラミアンによって定義され,その際,n次元平行多面体の基底となるn個のベクトルbkはすべて長さ√2,biとbjが隣り合うときは2つのベクトルは角度60°で交わり(内積=1),隣り合わないときは直交すること(内積=0)を意味しています.
そうすれば,A3型,D4型,E8型に対応する隣接行列式|B|は,それぞれ
|2 1 0| |2 1 0 0|
|1 2 1| |1 2 1 1|
|0 1 2| |0 1 2 0|
|0 1 0 2|
|2 1 0 0 0 0 0 0|
|1 2 1 0 0 0 0 0|
|0 1 2 1 1 0 0 0|
|0 0 1 2 0 0 0 0|
|0 0 1 0 2 1 0 0|
|0 0 0 0 1 2 1 0|
|0 0 0 0 0 1 2 1|
|0 0 0 0 0 0 1 2|
で定義され,格子群の基本領域の体積Vと最短距離dは
G=(d^2/2)^n|B|=1=V^2
より求められます.極大格子については,現在のところ,n≦8のみ答えが知られています.
n ルート 最小距離 球充填密度
1 1 1
2 A2 4√(4/3) =1.075 0.906
3 A3 6√2 =1.122 0.740
4 D4 8√4 =1.189 0.619
5 D5 10√8 =1.231 0.465
6 E6 12√(64/3)=1.290 0.373
7 E7 14√64 =1.346 0.295
8 E8 √2 =1.414 0.254
最小距離が√2となるn=8の場合が大変興味を惹かれます.7次元までの2次形式は単位行列から定まる2次形式
x1^2+・・・+xn^2
と同型になるのですが,n=8ではこの情勢が覆り,同型ではないからです.
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