Die Darstellung einer halbeinfachen LIE-Algebra in Standardbasis führt im Darstellungsraum Vm auf die m x m-Matrizen und
. Da alle Matrizen
untereinander kommutieren, können sie gleichzeitig auf Diagonalform gebracht werden; sie besitzen n linear unabhängige, simultane Eigenvektoren
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Der Vektor
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in einem l-dimensionalen Raum wird als Gewicht des Eigenvektors bezeichnet. Die Matrixelemente der Diagonalmatrix
sind die i-te Komponente der n Gewichtsvektoren
,
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Die Wurzeln einer LIE-Algebra und die Gewichte
ihrer Darstellungen sind in einem Vektorraum gleicher Dimension erklärt. Ein Gewicht heißt einfach, wenn keine Entartung vorliegt. Von zwei Gewichten
und
sagt man
ist größer als
, wenn in
die erste von Null verschiedene Komponente positiv ist. Das größte Gewicht einer Darstellung wird auch als höchstes Gewicht bezeichnet. Es gilt: Jede irreduzible Darstellung einer halbeinfachen LIE-Algebra wird durch ihr höchstes Gewicht, das stets einfach ist, eindeutig charakterisiert. Außerdem kann man zeigen: Ist der Vektor
vom Gewicht
, dann ist der Vektor
vom Gewicht
:
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(5.160) |
Mit Hilfe der Leiteroperatoren lassen sich also -- ausgehend vom Vektor
zum höchsten Gewicht
-- die Eigenvektoren zu allen anderen Gewichten sukzessive konstruieren: