外共变导数

✍ dations ◷ 2025-04-03 17:06:15 #联络,微分几何,纤维丛

在数学中,外共变导数(exterior covariant derivative),时或称为共变外导数(covariant exterior derivative),是流形上的微积分(calculus on manifolds)中一个非常有用的概念,它可能将利用主联络的公式化简。

设 → 是光滑流形 上一个主 -丛。如果 ϕ {\displaystyle \phi } 上一个张量性 -形式,则其外共变导数定义为:

这里 表示到水平子空间的投影, H x {\displaystyle H_{x}} 上任何向量场。φ 是 上一个张量性 +1 形式。

不像通常的外导数的平方是 0,我们有

这里 Ω {\displaystyle \Omega } 表示曲率形式。特别的 D 2 {\displaystyle D^{2}} 对平坦联络消没。

若A是联络形式、f是函数,则外共变导数是

d D f = ( d + A ) f {\displaystyle d_{D}f=(d+A)f}

M E n d ( E ) {\displaystyle M\in End(E)} 是矩阵函数(E是主丛;例如,属于G的李代数),则外共变导数是

d D M = d M + {\displaystyle d_{D}M=dM+}

而且,若F是曲率形式,则

F = d D 2 = d D A = d A + A 2 {\displaystyle F=d_{D}^{2}=d_{D}A=dA+A^{2}}

比安基恒等式是

d D F = d D 3 = 0 {\displaystyle d_{D}F=d_{D}^{3}=0}

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