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
|
- |
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 |
(Г = ( 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 |
‘ + |
-л |
|
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.