Skoro zabawka, zatem się bawmy. Zabawa będzie jednak całkiem serio. Czy można się bawić na serio, z całą powagą? Można i należy. Przy tym zabawę trzeba odróżnić od "droczenia się". Rzucamy kamieniamy w żaby, dla zabawy, ale żaby giną całkiem serio. Tyle tytułem wstępu.
Kontynuuję poprzednią notkę. Jesteśmy w C2, z indefinitnym iloczynem skalarnym. Dziś wprowadzimy go nieco inaczej niż w poprzedniej notce. Bedzie ten sam, tylko inaczej nieco zapisany. Wprowadzamy mianowicie macierz J:
J = ((1,0),(0,-1))
Co należy rozumieć: w pierwszym wierszu mamy 1 0, w drugim wierszu mamy 0 -1. Macierz ta jest hermitowska J=J*, a jej kwdrat jest macierzą jednostkową. Indefinitny iloczyn skalarny zapisujemy wtedy jak
<u,v> = (u,Jv)
gdzie iloczyn skalarny (u,v) jest ten standardowy, dodatnio określony
(u,v) = u*v =u1*v1+u2*v2
gdzie * oznacza sprzężenie zespolone. Zatem
<u,v>=u*v =u1*v1 - u2*v2, jak w poprzedniej notce.
Najpierw pomawimy się najpierw podprzestrzeniami jednowymiarowymi izotropowymi, zatem rozpinanymi przez wektory o "normie" zerowej. Wybierzmy taki wektor u o składowych u1,u2. Skoro ma być <u,u> = 0, zatem
u1*u1 =u2*u2 lub inaczej
|u1|=|u2|
gdzie |a| oznacza moduł liczby zespolonej a. Skoro nasz wektor ma rozpinać jednowymiarową podprzestrzeń - zatem musi być niezerowy. Zatem |u1|>0.
Zamieńmy wektor u na wektor v=u/u1. Wektor v rozpina tę samą podprzestrzeń co u (jest bowiem proporcjonalny do u). Wektor v ma teraz składowe 1,z, przy tym |z|=1. W każdej jednowymiarowej p[odprzestrzeni jest dokładnie jeden wektor tej postaci.
Zatem zbiór podprzestrzeni izotropowych jest izomorficzny ze zbiorem liczb zespolonych o module jeden. Czyli z okręgiem jednostkowym na płaszczyźnie zespolonej.
To jest nasz model-zabawka cyklicznego czasu. W kolejnej notce zobaczymy, że czas płynie na brzegu czegoś o większej liczbie wymiarów.
P.S1. A dla odprężenia - cytat nie całkiem na temat (przypisywany zwykle Elbertowi Hubbardowi):

