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馮·諾伊曼代數

鎖定
馮·諾伊曼代數亦稱弱閉對稱算子環,是一類由算子構成的弱閉的C*代數。
中文名
馮·諾伊曼代數
外文名
von Neumann algebra
所屬學科
泛函分析
別    名
W*代數

馮·諾伊曼代數簡介

馮·諾伊曼代數亦稱弱閉對稱算子環,是一類弱閉的算子C*代數。

馮·諾伊曼代數定義

馮·諾伊曼代數定義1

令𝓑(H)為希爾伯特空間H上有界線性算子全體所成的C*代數,其中*運算為取伴隨算子
如果𝓜是𝓑(H)的自伴子代數,且關於𝓑(H)的弱算子拓撲是閉的,則稱𝓜為馮·諾伊曼代數

馮·諾伊曼代數定義2

若𝓜是含單位元I的C*代數,且是某個巴拿赫空間對偶空間。則稱𝓜為馮·諾伊曼代數

馮·諾伊曼代數定義3

如果𝓜是𝓑(H)的對合子代數,且𝓜的交換子的交換子為𝓜自身,則稱𝓜為馮·諾伊曼代數 [5] 

馮·諾伊曼代數性質

馮·諾伊曼代數為算子C*代數。
馮·諾伊曼代數擁有足夠多的投射算子以生成本身。 [2] 
對每個作用在可分希爾伯特空間的馮·諾伊曼代數𝓜,都存在一個可分C*子代數A,且A是𝓜的弱稠子集。
是𝓑(H)的交換*代數,則存在極大交換馮·諾伊曼代數包含
若T為希爾伯特空間的正規算子,則T生成的馮·諾伊曼代數為交換代數。
若𝓜為𝓑(H)的自伴子代數,則𝓜的弱閉包
為馮·諾伊曼代數,且若𝓜為交換代數,則
也是交換代數。 [2] 

馮·諾伊曼代數相關概念

由於H上所有交換自伴算子代數對於包含為偏序集,由佐恩引理,該集合有極大元,為極大交換自伴代數
極大交換自伴代數為交換馮·諾伊曼代數。 [2] 

馮·諾伊曼代數與測度論的關係

測度空間,則L(μ)為
的極大交換馮·諾伊曼代數,且L(μ)的弱算子拓撲與弱*拓撲相同。 [3]  反之,給定任何交換馮·諾伊曼代數,都存在測度空間
,使得L(μ)與其同構。 [4] 
交換馮·諾伊曼代數理論等價于勒貝格測度理論與自伴算子譜定理 [5] 
故馮·諾伊曼代數理論是測度論的非交換推廣。 [2] 

馮·諾伊曼代數發展

馮·諾伊曼代數是馮·諾伊曼(vonNeumann,J.)等人於1935年開始研究的一類算子環,他們得到完整而深入的結果,後人為紀念這一數學理論的奠基者,就以他的名字來命名這類算子環。
有些文獻把馮·諾伊曼代數定義為𝓑(H)中弱(強)閉自伴子代數(不必含單位算子I)。 [1] 
參考資料
  • 1.    《數學辭海》總編輯委員會.《數學辭海》第3卷:東南大學出版社,2002
  • 2.    William Arveson.譜理論簡明教程:Springer,2002
  • 3.    William Arveson.C*代數入門:Springer,1976
  • 4.    Masoud Khalkhali.Basic Noncommutative Geometry:歐洲數學會,2013
  • 5.    Alain Connes.非交換幾何:Elsevier,1994