Lexikon der Mathematik: p-summierender Operator
auch absolutp-summierender Operator genannt, ein linearer Operator zwischen Banachräumen, der schwach p-summierbare Folgen in p-summierbare Folgen überführt.
Dabei ist 1 ≤ p< ∞, und eine Folge (xn) heißt schwach p-summierbar, falls
und p-summierbar, falls
Äquivalent zur Definition ist folgende endlichdimensionale Fassung: Ein Operator T : X → Y ist genau dann p-summierend, wenn eine Konstante K< ∞ mit
für alle endlichen Familien {x1, …, xN} ⊂ X existiert. Die kleinstmögliche Konstante K wird p-summierende Norm πp(T) genannt. πp ist in der Tat eine Norm, die den Vektorraum Πp (X, Y) aller p-summierenden Operatoren zu einem Banachraum macht.
Die p-summierenden Operatoren bilden im folgenden Sinn ein Operatorideal: Ist T : X → Y p-summierend, und sind R : W → X sowie S : Y → Z stetig, so ist auch STR : W → Z p-summierend, und für die p-summierende Norm gilt
Ein Beispiel eines p-summierenden Operators ist der Inklusionsoperator von C(M) nach Lp (μ), wobei M ein mit einem Wahrscheinlichkeitsmaß μ versehener kompakter Raum ist. Aus der Grothendieck-Ungleichung folgt, daß jeder stetige lineare Operator von L1 (μ) in einen Hilbertraum 1-summierend ist; ein Operator zwischen Hilberträumen ist genau dann p-summierend für ein p ≥ 1, wenn er ein Hilbert-Schmidt-Operator ist.
Jeder p-summierende Operator ist schwach kompakt und vollstetig, und das Produkt eines p- und eines r-summierenden Operators ist kompakt, im Fall p = r = 2 sogar nuklear. Diese Resultate führen zu einem Beweis des Satzes von Dvoretzky-Rogers.
Es sei T : X → X ein p-summierender Operator. Da T2 kompakt ist, besteht das Spektrum von T (außer der 0) aus einer Nullfolge von Eigenwerten (λn(T)) (Eigenwert eines Operators). Es gilt jedoch mehr, nämlich Σn |λn(T)|r< ∞ für r = max{p, 2}. Dieses Ergebnis hat Anwendungen auf die Eigenwertverteilung von Integraloperatoren.
p-summierende Operatoren wurden für p = 1 und p = 2 von Grothendieck und im allgemeinen Fall von Pietsch eingeführt. Es gilt der Faktorisierungssatz von Grothendieck-Pietsch:
Ein Operator T : X → Y ist genau dann psummierend, wenn ein Wahrscheinlichkeitsmaß μ auf der schwach-∗-kompakten dualen Einheitskugel BX′ und eine Konstante K′ < ∞ mit
existieren; die kleinstmögliche Konstante K′ stimmt mit πp(T) überein.
[1] Diestel, J.; Jarchow, H.; Tonge, A.: Absolutely Summing Operators. Cambridge University Press, 1995.
[2] Pietsch, A.: Eigenvalues and s-Numbers. Cambridge University Press, 1987.
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