铅直丛

✍ dations ◷ 2025-09-18 15:36:38 #微分几何,纤维丛,联络

在数学微分几何领域,一个光滑纤维丛的铅直丛(vertical bundle)是切丛的一个子丛,由所有和纤维相切的向量组成。更具体地,如果 :→ 是一个光滑流形 上一个光滑纤维丛,设 ∈ 满足 ()= ∈ ,则在 处的铅直空间(vertical space) V 是纤维 包含 的切空间 T()。这就是, V = T(E())。从而铅直空间是 T 的一个子空间,所有铅直空间的并是 T 的一个子丛 V,这便是 的铅直丛。

铅直丛是微分 d:T→-1T 的核,这里 π-1T 是拉回丛;用符号表示,Ve=ker(dπe)。因为 dπe 在每一点 是满射,它得出了商丛 T/V 与拉回 -1T 的一个典范等价。

上一个埃雷斯曼联络是选取 V 在 T 中的一个补子丛,称为这个联络的水平丛(horizontal bundle)。

光滑纤维丛一个简单的例子是两个流形的笛卡儿积。考虑丛 1 := ( × , pr1) 带有丛投影 pr1 : × →  : (, ) → 。则铅直丛便是 V1 = × T,这是 T(×) 的一个子丛。如果我们取另一个投影 pr2 : × →  : (, ) → 来定义纤维丛 2 := ( × , pr2) 则铅直丛将为 V2 = T × 。

在这两种情形,乘积结构给出了水平丛的自然选取,导致一个埃雷斯曼联络:1 的水平丛是 2 的铅直丛,反之亦然。

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