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Clifford代数
和Clifford代数联系紧密的是四元数 ,它是 上的4维线性空间,在四元数的乘法下成为代数。取一组基 ,那么四元数的乘法按 定义。四元数和 群有紧密联系。通常,由Pauli矩阵 , 和 ,可以取 为Lie代数 的一组基。从而 中的元素都可以写成 ,其中 , , 且 。易验证 是单位阵。应用指数映射, 的单参数子群为 ,由于矩阵Lie群可以展开为Taylor级数,所以有 ,从而 的矩阵均形如 ,其中 , 。易看出 ,所以实际上这四个参数构成了球面 ,即 。四元数有忠实表示 。令 , ,那么四元数 表示为 。
令 是代数,不妨将其上的二元运算看成乘法。称子代数 是左理想,若 和 使得 。若是右理想,则 。若同时是左理想和右理想,则称它是双边理想。显然,交换环上定义的交换代数本身就是交换环,所以在给定双边理想后,可以按环论中的做法,引入商环。给定交换环上的环 和其双边理想 ,定义等价关系 若 。这样可以直接记等价类为 。所有等价类的集合再次构成环,其加法按 定义,乘法按 定义。称这个环是商环,记作 。若 是代数,那么是交换环,并且商环 也是交换环,进而是代数。称代数 是因子代数。我们要指出,外代数实际上就是张量代数的因子代数。对于有限维线性空间 ,令 是只有下标的张量代数, 是所有形如 的和构成的双边理想,其中 , 。容易验证 是双边理想,并且 。为了说明这一点,注意到商环的定义,它实际上是让理想消灭了,那么我们理应让对称形式消灭,只留下交错形式。据定义,取 ,那么 ,从而 。对于 ,有 ,若其中两个分量相同,则 ,这就表明确实只剩下了交错形式。注意到,虽然代数 和理想 都是无穷维的,但因子代数却是有限维的。