Майже комплексна структура

Майже комплексна структура — поле комплексних структур на дотичних просторах гладкого многовида. Многовиди, на яких визначена така структура, називаються майже комплексними многовидами. Прикладами таких многовидів є комплексні многовиди, проте натомість існують майже комплексні многовиди, які не є комплексними многовидами. Майже комплексні многовиди є важливими у симплектичній геометрії.

Означення

Майже комплексною структурою на многовиді називається відображення дотичних просторів на многовиді , для якого обмеження на дотичний простір в точці є лінійним відображенням, що задовольняє умові: і також є гладким тензорним полем порядку (1, 1).

Властивості

  • Наявність на многовиді майже комплексної структури накладає деякі обмеження на його топологію — розмірність простору має бути парним числом, простір має бути орієнтовним, а в компактному випадку всі його непарні класи Штіфеля — Вітні повинні бути рівні нулю.
  • Майже комплексна структура визначає розклад комплексифікації дотичного розшарування в пряму суму комплексно спряжених один одному підрозшарувань і , що складаються з власних векторів відображення (продовженого лінійно на ) з власними значеннями і відповідно. Навпаки, розклад в пряму суму двох взаємно спряжених векторних підрозшарувань визначає майже комплексну структуру на для якої .

Інтегровні майже комплексні структури

Будь-який комплексний многовид також є майже комплексним многовидом. В локальних голоморфних координатах можна ввести відображення

або в інших позначеннях

Дані відображення є майже комплексною структурою, яка називається індукованою відповідною комплексною структурою многовида.

Майже комплексна структура називається інтегровною, якщо вона індукується деякою комплексною структурою на , тобто якщо існує атлас карт многовида , відображення переходу для яких є голоморфними і на кожній з яких матриці лінійних відображень має сталі координати . Можна вважати, що лінійні перетворення мають канонічний вид поданий вище.

Необхідною і достатньою умовою інтегрованості майже комплексної структури є інволютивність підрозшарування , тобто замкнутість простору його перетинів щодо дужок Лі (комплексних) векторних полів. Умова інволютивності підрозшарування є рівносильною рівності нулю асоційованої з векторнозначної 2-форми , що задається формулою

де X, Y — векторні поля. Ця форма називається тензором кручень, або тензором Нейєнхейса майже комплексної структури. Твердження про рівносильність інтегровності майже комплексної структури і рівності нулю асоційованого з нею тензора Нейєнхейса називається теоремою Ньюландера — Ніренберга.

Автоморфізми майже комплексних структур

З точки зору теорії G-структур майже комплексна структура є -структурою, де , а тензором Нейєнхейса — тензор, який визначається першою структурною функцією цієї структури. -структура є структурою еліптичного типу, і тому алгебра Лі інфінітезімальних автоморфізмів майже комплексної структури задовольняє еліптичній системі диференціальних рівнянь 2-го порядку. Зокрема, алгебра Лі інфінітезімальних автоморфізмів майже комплексної структури на компактному многовиді є скінченновимірною, а група G всіх автоморфізмів компактного многовида з майже комплексною структурою є групою Лі. Для некомпактних многовидів це, взагалі кажучи, не так.

Якщо група автоморфізмів G є транзитивною на многовиді М, то майже комплексна структура однозначно визначається своїм значенням у фіксованій точці , що є інваріантною щодо представлення ізотропії комплексною структурою в дотичному просторі .

Приклади

Методи теорії груп Лі дозволяють побудувати широкий клас однорідних просторів, що володіють інваріантною майже комплексною структурою (Як інтегровною, так і неінтегровною) і при тих чи інших припущеннях класифікувати інваріантні майже комплексні структури. Наприклад, будь-яка факторгрупа G/H групи Лі G по підгрупі H, що складається з нерухомих точок автоморфізму непарного порядку групи Лі G, має інваріантну майже комплексну структуру. Прикладом є 6-вимірна сфера , що розглядається як однорідний простір .

Натомість на немає жодної комплексної структури, тобто жодна майже комплексна структура там не є інтегровною.

Серед сфер майже комплексні структури мають тільки сфери розмірностей 2 і 6.

Див. також

Література

  • Klaus Fritzsche, Hans Grauert: From Holomorphic Functions to Complex Manifolds (= Graduate Texts in Mathematics 213). Springer, New York NY u. a. 2002, ISBN 0-387-95395-7.
  • Newlander, A.; Nirenberg, L. (1957), Complex analytic coordinates in almost complex manifolds, Annals of Mathematics|Annals of Mathematics. Second Series, 65 (3): 391—404, doi:10.2307/1970051, ISSN 0003-486X, JSTOR 1970051, MR 0088770
  • da Silva, A.C., Lectures on Symplectic Geometry[недоступне посилання], Springer (2001). ISBN 3-540-42195-5.
  • Wells, R.O., Differential Analysis on Complex Manifolds, Springer-Verlag, New York (1980). ISBN 0-387-90419-0.