Trong hình học vi phân , đẳng cấu thăng giáng là một đẳng cấu giữa phân thớ tiếp xúc
T
M
{\displaystyle \mathrm {T} M}
và phân thớ đối tiếp xúc
T
∗ ∗ -->
M
{\displaystyle \mathrm {T} ^{*}M}
của một đa tạp Riemann, cảm sinh bởi tenxơ metric.
Định nghĩa
Xét một đa tạp Riemann (M , g ) .
Cho trước một trường vectơ
X
∈ ∈ -->
T
M
{\displaystyle X\in TM}
, ta xác định giáng của nó, là một nhát cắt
X
♭ ♭ -->
{\displaystyle X^{\flat }}
của phần thớ đối tiếp xúc
T
∗ ∗ -->
M
{\displaystyle T^{*}M}
(hay một trường đối véc-tơ), bởi
X
p
♭ ♭ -->
(
Y
p
)
=
⟨ ⟨ -->
X
p
,
Y
p
⟩ ⟩ -->
{\displaystyle X_{p}^{\flat }(Y_{p})=\langle X_{p},Y_{p}\rangle }
với mọi
p
∈ ∈ -->
M
{\displaystyle p\in M}
và mọi trường véc-tơ Y . Đẳng cấu này gán cho phân thớ
T
∗ ∗ -->
M
{\displaystyle T^{*}M}
một tích vô hướng.[ 1]
Tương tự, với một trường đối véc-tơ ω , ta định nghĩa thăng của nó,
ω ω -->
♯ ♯ -->
{\displaystyle \omega ^{\sharp }}
, là trường véc-tơ duy nhất thỏa mãn
⟨
ω ω -->
p
♯ ♯ -->
,
Y
p
⟩
=
ω ω -->
p
(
Y
p
)
,
{\displaystyle {\bigl \langle }\omega _{p}^{\sharp },Y_{p}{\bigr \rangle }=\omega _{p}(Y_{p}),}
với mọi
p
∈ ∈ -->
M
{\displaystyle p\in M}
và mọi trường véc-tơ Y .
Ta có hai đẳng cấu là nghịch đảo của nhau
♭ ♭ -->
:
T
M
→ → -->
T
∗ ∗ -->
M
,
♯ ♯ -->
:
T
∗ ∗ -->
M
→ → -->
T
M
.
{\displaystyle \flat :{\rm {T}}M\to {\rm {T}}^{*}M,\qquad \sharp :{\rm {T}}^{*}M\to {\rm {T}}M.}
Nâng hạ chỉ số
Sử dụng các ký hiệu nâng hạ chỉ số Einstein, với một trường mục tiêu địa phương
e
1
,
… … -->
,
e
n
{\displaystyle e_{1},\dots ,e_{n}}
(và trường đối mục tiêu tương ứng
e
1
,
… … -->
,
e
n
{\displaystyle e^{1},\dots ,e^{n}}
thỏa mãn
e
i
(
e
j
)
=
δ δ -->
j
i
{\displaystyle e^{i}(e_{j})=\delta _{j}^{i}}
), ta có:
X
♭ ♭ -->
:=
g
i
j
X
i
e
j
=
X
j
e
j
.
{\displaystyle X^{\flat }:=g_{ij}X^{i}\,\mathbf {e} ^{j}=X_{j}\,\mathbf {e} ^{j}.}
ω ω -->
♯ ♯ -->
:=
g
i
j
ω ω -->
i
e
j
=
ω ω -->
j
e
j
,
{\displaystyle \omega ^{\sharp }:=g^{ij}\omega _{i}\mathbf {e} _{j}=\omega ^{j}\mathbf {e} _{j},}
Chú thích
^ Warner (1971), 4.10 Integration on Riemannian Manifold, tr. 149
Tham khảo
Berger, Marcel (2003). A Panoramic View of Riemannian Geometry , tr. 696
Lee, J. M. (2003). Introduction to Smooth manifolds . Springer Graduate Texts in Mathematics. 218 . ISBN 0-387-95448-1 .
Lee, J. M. (1997). Riemannian Manifolds – An Introduction to Curvature . Springer Graduate Texts in Mathematics. 176 . New York · Berlin · Heidelberg: Springer Verlag. ISBN 978-0-387-98322-6 .
Vaz, Jayme; da Rocha, Roldão (2016). An Introduction to Clifford Algebras and Spinors . Oxford University Press . ISBN 978-0-19-878-292-6 .
Warner, Frank, (1971). Foundations of Differentiable Manifolds and Lie Groups