仿射联络

✍ dations ◷ 2025-11-30 10:02:51 #联络

仿射联络是微分几何中定义在流形上的几何概念，连接了邻近几点上的切空间，使得在流形上的切向量场可以求导。仿射联络的概念起源于19世纪的几何学和张量微积分，但那时并没有被完备的定义出来。直到1920年，埃利·嘉当（用于嘉当联络（Cartan connection）理论）及赫尔曼·魏尔（做为广义相对论的基础理论）。这专门术语是源自嘉当，其根据从欧几里德空间R中切空间的推广。换句话说，仿射联络的概念是为了推广欧几里德空间，使得流形上每点都有一个光滑的（可无限求导）仿射空间。

任何维数为正数的流形都会有无穷个仿射联络。仿射联络能用来决定在向量场上求导，并满足线性及莱布尼兹法则的方法，这表明了仿射联络有几个可行的方法，像是协变导数或在向量丛上的联络。仿射联络也能用来决定在切向量沿着一条曲线平行移动的方式，或者用来决定标架丛的平行移动。仿射联络也可以用来决定流形上的测地线，推广了欧几里德空间中的概念。

在标架丛中的平行移动展现了仿射联络的一种形式，其他像是仿射群上的嘉当联络，或者在标架丛上的主丛也是如此。除此之外，若在流形上赋予黎曼度量，则可以在其上定义列维-奇维塔联络。

仿射联络有几个重要的不变量，分别是挠率及曲率。挠率描述李括号藉仿射联络变换前后的差异。曲率则是用来衡量流形上的测地线与（在欧几里德空间的意义下）的差异。

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