凯勒流形

科技工作者之家  |   2020-11-17 17:56

在数学中,一个凯勒流形(Kähler manifold)是具有满足一个可积性条件的酉结构(一个U(n)-结构)的流形。特别地,它是一个黎曼流形 、复流形以及辛流形,这三个结构两两相容。1

概念这个三位一体结构对应于将酉群表示为一个交集:

若没有任何可积性条件,类似的概念是一个殆埃尔米特流形。如果辛结构是可积的(但复结构不要求),则这个概念是殆凯勒流形;如果复结构是可积的(但辛结构不要求),则为埃尔米特流形。

凯勒流形以数学家埃里希·凯勒命名,在代数几何中占有重要的地位:它们是复代数簇的一个微分几何推广。

定义带有一个埃尔米特度量的流形是殆埃尔米特流形;凯勒流形是带有满足一个可积性条件的埃尔米特度量的流形,它有多种等价的表述。

凯勒流形可以多种方法刻画:它们通常定义了具有一个附加结构的复流形(或具有附加结构的辛流形,或具有附加结构的黎曼流形)。

可以将这三个结构之间的联系总结为 ,这里 h 是埃尔米特形式,g 是黎曼度量,i 是殆复结构,而 是殆辛结构。

复流形 M 上一个凯勒度量是切丛 上一个埃尔米特度量,满足一个有多种等价刻画的条件(最几何的方式是由度量诱导的平行移动在切空间上给出复线性映射)。利用局部坐标它规定如下:如果

是埃尔米特度量,则伴随的凯勒形式定义为(在差一个因子i/2 的意义下)

是闭的:即 dω = 0。如果 M 带有这样一个度量则称之为凯勒流形。

凯勒流形上的度量局部满足

对某个函数 K,称为凯勒势。卡拉比率先考虑了凯勒流形上的微分几何问题,特别是典则度量(包括凯勒-爱因斯坦,常数量曲率凯勒度量和极值度量)的存在性与唯一性问题。丘成桐于七十年代取得了突破性进展,近年来此问题取得了数学界极其广泛的关注,属于微分几何中的中心问题之一。

一个凯勒流形,伴随的凯勒形式和度量叫做凯勒-爱因斯坦(Kähler-Einstein,有时也叫爱因斯坦-凯勒)的当且仅当其里奇张量与度量张量成比例, ,对某个常数 λ。这个名称是为了纪念爱因斯坦关于宇宙常数的考虑。2

例子1、复欧几里得空间 带着标准埃尔米特度量是一个凯勒流形。

2、环面 /Λ(Λ 为一完全格)由 上继承一个平坦度量,从而是一个紧致凯勒流形。

3、黎曼曲面上每个黎曼度量是凯勒的,因为ω闭的条件在(实)2 维是平凡的。

4、复射影空间 有一个齐性凯勒度量,富比尼–施图迪度量。向量空间 上一个埃尔米特形式定义了GL(n+1,C) 中一个酉子群;一个富比尼–施图迪度量在差一个位似(整体缩放)的意义下由这样一个 U(n+1) 作用下的不变性决定;由初等线性代数,任何两个富比尼–施图迪度量在 的一个投影自同态下是等距的,故无需言明通常就说富比尼–施图迪度量。

5、一个凯勒流形的复流形上的诱导度量是凯勒的。特别地,任何施坦流形(嵌入 )或代数簇(嵌入 )是凯勒型的。这对它们的分析理论是基本的。

6、单位复球体 有一个凯勒度量叫做伯格曼度量,具有常全纯截面曲率。

7、每个K3曲面是凯勒的(得自萧荫堂的一个定理)。

凯勒流形的一个重要子类是卡拉比–丘流形。3

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学