*-Algebra

Eine *-Algebra ist ein mathematischer Begriff aus der abstrakten Algebra. Eine *-Algebra bezeichnet eine algebraische Struktur, die einen involutiven Antiautomorphismus besitzt.

Definition

Eine *-Algebra ${\mathcal {A}}$ über $\mathbb {C}$ ist ein komplexer Vektorraum mit einem $\mathbb {C}$ -bilinearen, assoziativen Produkt $(a,b)\mapsto ab$ und einer Abbildung $*:a\mapsto a^{*}$ , welche ein $\mathbb {C}$ -antilinearer, involutiver Antiautomorphismus ist. Es gilt also^[1]

für $a,b\in {\mathcal {A}}$ und $s,t\in \mathbb {C}$ .

Sei $f(x):=x^{*}$ , dann gilt in dieser Notation

für $a,b\in {\mathcal {A}}$ und $s,t\in \mathbb {C}$ .

Die komplexen Zahlen $\mathbb {C}$ bilden mit der durch komplexe Konjugation gegebenen Abbildung $z^{*}:={\overline {z}}$ eine *-Algebra.
Die Algebra $\operatorname {Mat} (n,\mathbb {C} )$ der komplexen $n\times n$ -Matrizen mit der durch Bildung der transponiert-konjugierten Matrix gegebenen Abbildung $A^{*}:={\overline {A}}^{T}$ ist eine *-Algebra.
Die beschränkten Operatoren eines gegebenen Hilbert-Raumes ${\mathcal {H}}$ bilden mit der durch Adjunktion von Operatoren gegebenen Abbildung eine *-Algebra ${\mathcal {B}}({\mathcal {H}})$ . Nach Definition der Adjunktion gilt die Gleichung $\langle Tx,y\rangle =\langle x,T^{*}y\rangle$ für alle $T\in {\mathcal {B}}({\mathcal {H}}),x,y\in {\mathcal {H}}$ .
Die kompakten Operatoren eines gegebenen Hilbert-Raumes ${\mathcal {H}}$ bilden eine *-Unteralgebra ${\mathcal {K}}({\mathcal {H}})\subset {\mathcal {B}}({\mathcal {H}})$ .
Von-Neumann-Algebren sind *-Unteralgebren von ${\mathcal {B}}({\mathcal {H}})$ für einen Hilbert-Raum ${\mathcal {H}}$ .
Die Automorphismen einer abelschen Varietät bilden mit der Rosati-Involution eine *-Algebra.
Ist $G$ eine lokalkompakte Gruppe, so trägt die L¹-Gruppenalgebra $L^{1}(G)$ eine Involution, die $L^{1}(G)$ zu einer *-Algebra macht. Für $f\in L^{1}(G)$ ist $f^{*}\in L^{1}(G)$ definiert durch $f^{*}(t)\,=\,\Delta (t)^{-1}{\overline {f(t^{-1})}}$ , wobei $\Delta$ die modulare Funktion von $G$ ist.