Файл: Хатипов А.Э.-А. Курс проективной геометрии пространств с распадающимся абсолютом учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.07.2024

Просмотров: 109

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

-

54 -

( I , И )

где

ff

=

j ä ^

антисимметричный

тензор второго рагна.

 

Найдем аналитический признак того, что данная геомет­

рия аффинной связности

есть

эквиаффинная. Другиш словами,

найдем необходимое и достаточное условие того, что площадь,

определяемая

тензором

,

сохраняется

при параллельном

перенесении.

 

 

 

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как

по предположению

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то из

(1,1 4 )

&ѵ" r=8 v r'-

с ?

 

 

 

 

 

 

 

имеем

 

v T ^ j. Ныр

5

V

Ä-/3 Т"

$Ъг

_

о

 

 

d

= ( о $■*!>,) -V

 

 

 

 

 

 

 

откуда

8

ІІСул

іг' Ѵ

Л=

 

о .

 

 

 

 

 

 

Так, как это

 

 

 

 

 

для

любых ^

и

равенство

должно

иметь место

ы '

,

то

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

$

; j d u

-

 

О

,

 

 

 

 

 

 

откуда

в силу произвольности

 

сіи

,

 

 

 

(2,14)

 

 

 

 

 

 

^

= Ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, необходимое и достаточное условие того, чтобы данная геометрия аффинной связности быда эквиааффин­ ной,состоит в том, чтобы в этой геометрии существовал антисимметричный тензор второго ранга, ковариантная произ­ водная которого равна нулю.

Как известно, данная геометрия будет римановой, если в ней существует симметричный тензор второго ранга, ковариант­ ная производная которого равна нулю. Известно, что этот тензор играет роль фундаментального метрического тензора.

Формула (2,14) выразиет аналогичное

положение для

геомет­

рии аффинной связности.

тензор 5^у

задан,

Условие (2,14) предполагает, что


-55 -

вто время как при заданной эквиаффинБой геометрии он может быть неизвестным. Мы с}удеы поэтому искать не самый тензор

J'£ij , а лишь необходимое и достаточное условие его существова ния.

Применим формулу (10,13) к тензору :

Ѵ ° Ч

% =

^ ■: £„j

K ’j

 

= 0

f

_____

L<P. ■

или, опуская

индекс при

помощи альтернатора

 

 

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом,

для

K j i

 

з

или

 

для того,чтобы

существования

 

 

данная геометрия аффинной связности была эквиаффинной, необ­

ходимо и достаточно

,

чтобы

тензор Риччи

Ü:j

был симмет­

ричным.

 

в развернутом

виде:

 

 

 

 

 

 

 

Напишем ( 2 ,В )

*

 

 

 

-'ч

Г

*

 

 

У

 

о ■

 

Так

как

9 ■

 

 

9 ■ Г г - Г-^

 

 

 

 

, я•V

~ '

 

 

 

то

„ Л

, -

 

 

»

- -

 

- в '

 

 

 

 

 

^

 

 

 

откуда

С- - > ,1 * 2 ,

■ a z . - i ^ u s t

или

(3,14).

§ 15. Учение о двух нормалях А.П.Нордена

Рассмотрим поверхность

где х * - однородные координаты точки этой поверхности,■&


- 56 -

І£

я, «• - криволинейные координаты. Вместе с каждой точкой

поверхности будем рассматривать касательную плоскость в ней к поверхности; так что поверхность двойственно рассмат­ ривается и как место точек и как огибающая семействе каса­ тельных плоскостей.

Норден называет поверхность

нормализованной ,

если

 

в каждой ее точке задана пря­

в каждой

ее касательной

 

мая, проходящая через эту точ­

плоскости

задана

прямая,не

ку , но не лежащая

в касатель­

проходящая через

точку

при­

ной плоскости.Эта

прямая назы­

косновения. Эта

прямая

на­

вается нормалью І-го рода.

зывается

нормалью 2-го'

рода.

Совокупность нормалей І-го и 2-го рода образует две конгруэнции, которых Норден называет нормализующими конгру­ энциями І-го и 2-го рода соответственно. Как сказано выше, соответствие между прямыми этих конгруэнций, точками по­ верхности и касательными плоскостями осуществлено так, что нормаль І-го рода проходит через соответствующую точку по­ верхности, но не лежит в соответствующей касательной пло­ скости, а нормаль 2-го рода лежит в соответствующей каса­ тельной плоскости, но не проходит через соответствующую точку поверхности. Важно отметить, что всей совокупности соответствующих друг другу элементов отвечает многообра­ зие двух измерений - пар значений криволинейных коор­ динат.

К затронутому вопросу мы еще вернемся в § 26 примени­ тельно к поверхностям пространства с распадающимоя абсо-

<лютом ( гл.П) .Сейчас ограничимся ссылкой на цитированную работу Иордана.3^

§ 16, Параллельное перенесение направлений;

4

сопряженность параллельных перенесений

Пусть

вектор' V *

переносится параллельно вдоль неко­

торой кривой;

.

г: s i r = o .

х) Норден А.П.О внутренних геометриях поверхностей проектив­ ного пространства ; Труда семинара, выпуск У І, § 6 , с т р .174.


- 57 -

Вектор

в л ѵ с

( І ,І б )

коллинеарішй вектору Ь'1 , не будет переноситься параллельно вдоль этой кривой, так как инвариант тѵ. есть, вообще гово­ ря, функція точки, вследствие чего

Но при параллельном перенесении

вектора ѵ

направление

век­

тора

«■ 1 остается

одинаковым

с направлением

вектора

ѵг

пе­

 

Будем поэтому

говорить,

что

направление

 

реносится параллельно вдоль некоторой линии,

если в е к т о р а ',

коллинеарный

ъ.-1

,

переносится

параллельно

вдоль этой линии.

 

Выразим это аналитически.

 

.

 

 

 

 

 

 

Из (1,16)

имеем

‘ +

 

1 =

 

 

 

 

 

 

 

S ur *•’ -

сЬ- V

I іг

сЬ. ъ~1

 

 

 

 

 

или,

согласно

( І ,І б ) ,

 

~ fb.

 

 

ы

переносится

 

$ 'ur^ —

vf

 

 

 

 

 

Таким образом, если направление вектора

 

параллельно вдоль линии ,

то

 

 

 

 

 

(2,16)

 

 

І ѵ г = . £ * г 1-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Будем называть полем абсолютно параллельных направле­ ний такое поле направлений, которое обладает следующим свой­ ством: какой бы линией мы ни соединили точки поля, вдоль нее получим последовательность параллельных направлений.

Найдем условие абсолютного параллелизма направлений. По определению условие (2,16) должно выполняться вдоль лю­ бой линии, т .е . для произвольных«^*-.Перейдем поэтому от дифференциалов к новариантным, производным; получим

ѵ ,*

« г ‘

* А

:

‘гг.

Свернем это с вектором

Іі

( ( *

V*)

 

 

= C

Отсюда следует,

что

 

 

 


- 58 -

Поэтону

:с4 - =

л

или, освобождаясь оі произвольного CLL ,

V . КГ

=. ,«• /

ті~

(-3,16)

J

LJ

 

Эю и есть условие абсолютного параллелизма направлений' Пусть к г1 =• и иг1 определяет поле абсолютно парал-

ельных направлений,,^айдем л так,чтобы 5г-~о вдоль любой линии.

' Из условия абсолютного параллелизма направлений следует

*■ ( * ѵ \)

О '* 1)

или

откуда

4 * ''= СЪ

Чтобы Ѵ ,Ѵ = 0 1 должно быть

' с; ="Ѵ

Эхо условие, вообще говоря, не выполняется.

Таким образом, если дано поле абсолютно параллельных направлений, іо с ним не всегда можно связать поле абсолютно параллельных векторов, хотя обратное положение имеет место. Другими словами, понятие поля абсолютно параллельных направле­ ний не эквивалентно понятию поля абсолютно параллельных век­ торов.

. Говорят, что дифференциальное уравнение

а. <UZ<L?* О

(4,16)

определяет в пространстве аффинной связности сеть, если

(5,16)

 

а Ѵ

 

и

 

^ i L

 

 

 

d =

О-ZI ^2,2.

 

 

Решения (4,16) могут быть мнимыми, тем не менее говорят, что задана сеть.