กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

รูปทรงโค้ง

ใน เรขาคณิตเชิงอนุพันธ์ รูป แบบความโค้ง อธิบายถึง ความโค้ง ของ การเชื่อมต่อ บน บันเดิลหลัก เทนเซอร์ความโค้งของรีมันน์ ในเรขาคณิต แบบรีมันน์ สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นกรณีพิเศษ

รูปทรงโค้ง

ในเรขาคณิตเชิงอนุพันธ์รูปแบบความโค้งอธิบายถึงความโค้งของการเชื่อมต่อบนบันเดิลหลักเทนเซอร์ความโค้งของรีมันน์ในเรขาคณิตแบบรีมันน์สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นกรณีพิเศษ

คำนิยาม

ให้Gเป็นกลุ่ม Lieที่มีพีชคณิต Lie และPBเป็นบันเดิลหลักของ Gให้ ω เป็นการเชื่อมต่อ EhresmannบนP (ซึ่งเป็นฟอร์มหนึ่งค่าบนP )

ดังนั้นรูปแบบความโค้งจึงเป็น2-ฟอร์มที่มีค่าบนPซึ่งกำหนดโดย

(ในข้อตกลงอื่น 1/2 ไม่ปรากฏ) ในที่นี้หมายถึงอนุพันธ์ภายนอกซึ่งกำหนดไว้ในบทความ " รูปแบบค่าพีชคณิตลี " และDหมายถึงอนุพันธ์โคแวเรียนต์ภายนอก กล่าว อีกนัยหนึ่งคือ[ 1 ]

โดยที่XและYเป็นเวกเตอร์สัมผัสกับจุด P

นอกจากนี้ยังมีการแสดงออกอีกแบบหนึ่งสำหรับ Ω: ถ้าX , Yเป็นฟิลด์เวกเตอร์แนวนอนบนPแล้ว[ 2 ]

โดยที่hZหมายถึงส่วนประกอบแนวนอนของZทางด้านขวา เราได้ระบุสนามเวกเตอร์แนวตั้งและองค์ประกอบพีชคณิตลีที่สร้างมันขึ้นมา ( สนามเวกเตอร์พื้นฐาน ) และคือส่วนกลับของตัวประกอบการทำให้เป็นมาตรฐานที่ใช้ตามธรรมเนียมในสูตรสำหรับอนุพันธ์ภายนอก

กล่าวได้ว่าการเชื่อมต่อเป็นแบบราบหากความโค้งของมันเป็นศูนย์: Ω = 0 หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง การเชื่อมต่อจะเป็นแบบราบหากกลุ่มโครงสร้างสามารถลดรูปไปเป็นกลุ่มพื้นฐานเดียวกันแต่มีโทโพโลยีแบบไม่ต่อเนื่องได้

รูปแบบความโค้งในมัดเวกเตอร์

ถ้าEBเป็นเวกเตอร์บันเดิลแล้ว เราสามารถมอง ω เป็นเมทริกซ์ของ 1-ฟอร์มได้เช่นกัน และสูตรข้างต้นจะกลายเป็นสมการโครงสร้างของ E คาร์ตัน:

โดยที่ ผลคูณลิ่มอยู่ที่ไหนกล่าวให้แม่นยำยิ่งขึ้น ถ้าและแทนส่วนประกอบของ ω และ Ω ตามลำดับ (ดังนั้นแต่ละเป็นรูปแบบ 1 ปกติ และแต่ละเป็นรูปแบบ 2 ปกติ) แล้ว

ตัวอย่างเช่น สำหรับกลุ่มสัมผัสของแมนิโฟลด์แบบรีมันน์กลุ่มโครงสร้างคือ O( n ) และ Ω คือ 2-ฟอร์มที่มีค่าในพีชคณิตลีของ O( n ) กล่าวคือเมทริกซ์ปฏิสมมาตรในกรณีนี้ ฟอร์ม Ω เป็นคำอธิบายทางเลือกของเทนเซอร์ความโค้งกล่าวคือ

โดยใช้สัญลักษณ์มาตรฐานสำหรับเทนเซอร์ความโค้งแบบรีมันน์

เอกลักษณ์ของเบียนคี

ถ้าคือ 1-ฟอร์มเวกเตอร์มาตรฐานบนเฟรมบันเดิลแรงบิดของฟอร์มการเชื่อมต่อคือ 2-ฟอร์มเวกเตอร์ที่กำหนดโดยสมการโครงสร้าง

โดยที่D ข้างต้น หมายถึงอนุพันธ์ ร่วมแปรภายนอก

เอกลักษณ์แรกของ Bianchi มีรูปแบบดังนี้

เอกลักษณ์ประการที่สองของบิอังคีมีรูปแบบดังนี้

และใช้ได้กับทุกการเชื่อมต่อในชุดหลักโดย ทั่วไป

เอกลักษณ์ของเบียนคีสามารถเขียนในรูปแบบเทนเซอร์ได้ดังนี้:

เอกลักษณ์เบียนคีแบบย่อถูกนำมาใช้เพื่อหาเทนเซอร์ของไอน์สไตน์ในสมการสนามของไอน์สไตน์ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญใน ทฤษฎีสั ม พัทธภาพทั่วไป

หมายเหตุ

  1. ^เนื่องจาก. ที่นี่เรายังใช้แบบแผนโคบายาชิสำหรับอนุพันธ์ภายนอกของฟอร์มหนึ่ง ซึ่งก็คือ
  2. ^หลักฐาน:

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Curvature_form&oldid=1277660686#Definition "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ รูปทรงโค้ง

ใน เรขาคณิตเชิงอนุพันธ์ รูป แบบความโค้ง อธิบายถึง ความโค้ง ของ การเชื่อมต่อ บน บันเดิลหลัก เทนเซอร์ความโค้งของรีมันน์ ในเรขาคณิต แบบรีมันน์ สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นกรณีพิเศษ

คำนิยาม

ให้ G เป็น กลุ่ม Lie ที่มี พีชคณิต Lie และ P → B เป็น บันเดิล หลัก ของ G ให้ ω เป็นการ เชื่อมต่อ Ehresmann บน P (ซึ่งเป็น ฟอร์มหนึ่ง ค่า บน P ) จี {\displaystyle {\mathfrak {g}}} จี {\displaystyle {\mathfrak {g}}}

รูปแบบความโค้งในมัดเวกเตอร์

ถ้า E → B เป็นเวกเตอร์บันเดิลแล้ว เราสามารถมอง ω เป็นเมทริกซ์ของ 1-ฟอร์มได้เช่นกัน และสูตรข้างต้นจะกลายเป็นสมการโครงสร้างของ E คาร์ตัน:

เอกลักษณ์ของเบียนคี

ถ้าคือ 1-ฟอร์มเวกเตอร์มาตรฐานบน เฟรมบันเดิล แรง บิด ของ ฟอร์มการเชื่อมต่อ คือ 2-ฟอร์มเวกเตอร์ที่กำหนดโดยสมการโครงสร้าง θ {\displaystyle \theta } Θ {\displaystyle \Theta } ω {\displaystyle \omega }