Quaternionic manifold - Quaternionic manifold

Yilda differentsial geometriya, a quaternionic manifold a kvaternionik analogi murakkab ko'p qirrali. Ta'rif qisman murakkab manifoldlarga qaraganda ancha murakkab va texnikroq noaniqlik kvaternionlardan va qisman tegishli hisobning yo'qligidan kelib chiqadi holomorfik funktsiyalar kvaternionlar uchun. Eng qisqa ta'rifda tilidan foydalaniladi G- ko'p qirrali inshootlar. Xususan, a kvaternionik n-ko'p qirrali deb belgilash mumkin silliq manifold haqiqiy o'lchov 4n burilishsiz jihozlangan ${ displaystyle operator nomi {GL} (n, mathbb {H}) cdot mathbb {H} ^ { times}}$-tuzilma. Keyinchalik sodda, ammo sodda ta'riflar misollarning etishmasligiga olib keladi va shunga o'xshash bo'shliqlarni chiqarib tashlaydi kvaternionik proektsion makon bu aniq kvaternionik kollektor sifatida qaralishi kerak.

Ta'riflar

Kvaternionik umumiy chiziqli guruh

Agar biz buni hisobga olsak kvaternion vektor fazosi ${ displaystyle mathbb {H} ^ {n} cong mathbb {R} ^ {4n}}$ kabi to'g'ri ${ displaystyle mathbb {H}}$-modul, biz o'ng algebrasini aniqlay olamiz ${ displaystyle mathbb {H}}$algebra bilan chizilgan xaritalar ${ displaystyle n times n}$ kvaternionik matritsalar harakat qilish ${ displaystyle mathbb {H} ^ {n}}$ chapdan. Qaytib olinadigan o'ng ${ displaystyle mathbb {H}}$- keyin chiziqli xaritalar kichik guruhni tashkil qiladi ${ displaystyle operatorname {GL} (n, mathbb {H})}$ ning ${ displaystyle operator nomi {GL} (4n, mathbb {R})}$. Ushbu guruhni guruh bilan yaxshilay olamiz ${ displaystyle mathbb {H} ^ { times}}$ skaler ko'paytmasi bilan ishlaydigan nolga teng bo'lmagan kvaternionlarning soni ${ displaystyle mathbb {H} ^ {n}}$ o'ngdan. Ushbu skalar ko'paytmasi bo'lgani uchun ${ displaystyle mathbb {R}}$- chiziqli (lekin emas ${ displaystyle mathbb {H}}$(lineer) bizda yana bir joylashuv mavjud ${ displaystyle mathbb {H} ^ { times}}$ ichiga ${ displaystyle operator nomi {GL} (4n, mathbb {R})}$. Guruh ${ displaystyle operator nomi {GL} (n, mathbb {H}) cdot mathbb {H} ^ { times}}$ keyin ushbu kichik guruhlarning mahsuloti sifatida aniqlanadi ${ displaystyle operator nomi {GL} (4n, mathbb {R})}$. Kichik guruhlarning kesishmasidan ${ displaystyle operatorname {GL} (n, mathbb {H})}$ va ${ displaystyle mathbb {H} ^ { times}}$ yilda ${ displaystyle operatorname {GL} (4n, mathbb {R})}$ ularning o'zaro markazi ${ displaystyle mathbb {R} ^ { times}}$ (nolga teng bo'lmagan haqiqiy koeffitsientli skalar matritsalari guruhi), bizda izomorfizm mavjud

${ displaystyle operator nomi {GL} (n, mathbb {H}) cdot mathbb {H} ^ { times} cong ( operator nomi {GL} (n, mathbb {H}) times mathbb {H} ^ { times}) / mathbb {R} ^ { times}.}$

Deyarli kvaternion tuzilishi

An deyarli kvaternion tuzilishi silliq manifoldda ${ displaystyle M}$ faqat a ${ displaystyle operator nomi {GL} (n, mathbb {H}) cdot mathbb {H} ^ { times}}$- tuzilma ${ displaystyle M}$. Bunga teng ravishda, a sifatida belgilanishi mumkin subbundle ${ displaystyle H}$ ning endomorfizm to'plami ${ displaystyle operatorname {End} (TM)}$ shunday qilib har bir tola ${ displaystyle H_ {x}}$ izomorfik (a kabi haqiqiy algebra ) uchun kvaternion algebra ${ displaystyle mathbb {H}}$. Subbundle ${ displaystyle H}$ deyiladi deyarli kvaternion tuzilish to'plami. Deyarli kvaternionik struktura bilan jihozlangan kollektor an deyarli kvaternionik kollektor.

Quaternion tuzilish to'plami ${ displaystyle H}$ tabiiy ravishda tan oladi a to'plam metrikasi kvaternionik algebra tuzilishidan kelib chiqadi va shu ko'rsatkich bilan ${ displaystyle H}$ ortogonalga bo'linadi to'g'ridan-to'g'ri summa vektor to'plamlari${ displaystyle H = L oplus E}$qayerda ${ displaystyle L}$ identifikator operatori orqali ahamiyatsiz qator to'plami va ${ displaystyle E}$ bu shunchaki xayoliy kvaternionlarga mos keladigan 3-darajali vektor to'plami. To'plamlar ham ${ displaystyle H}$ yoki ${ displaystyle E}$ albatta ahamiyatsiz.

The birlik shara to'plami${ displaystyle Z = S (E)}$ichida ${ displaystyle E}$ sof birlik xayoliy kvaternionlarga mos keladi. Bular tangens bo'shliqlarining endomorfizmlari bo'lib, ular square1 ga teng. Paket ${ displaystyle Z}$ deyiladi burilish maydoni ko'p qirrali ${ displaystyle M}$, va uning xususiyatlari quyida batafsilroq tavsiflanadi. Mahalliy bo'limlar ning ${ displaystyle Z}$ (mahalliy darajada belgilangan) deyarli murakkab tuzilmalar. Mahalla mavjud ${ displaystyle U}$ har bir nuqtadan ${ displaystyle x}$ deyarli kvaternionik manifoldda ${ displaystyle M}$ butun bilan 2-shar aniqlangan deyarli murakkab tuzilmalar ${ displaystyle U}$. Biror kishi har doim topishi mumkin ${ displaystyle I, J, K in Gamma (Z | _ {U})}$ shu kabi

${ displaystyle I ^ {2} = J ^ {2} = K ^ {2} = IJK = -1}$

Ammo shuni e'tiborga olingki, ushbu operatorlarning birortasi hammasi uchun amal qilishi mumkin emas ${ displaystyle M}$. Ya'ni, to'plam ${ displaystyle Z}$ yo'q deb tan olishi mumkin global bo'limlari (masalan, bu shunday kvaternionik proektsion makon ${ displaystyle mathbb {HP} ^ {n}}$). Bu har doim global miqyosda aniqlangan deyarli murakkab tuzilishga ega bo'lgan murakkab manifoldlar uchun vaziyatdan keskin farq qiladi.

Kvaternion tuzilishi

A kvaternion tuzilishi silliq manifoldda ${ displaystyle M}$ deyarli kvaternion tuzilishga ega ${ displaystyle Q}$ tan olgan a burilishsiz affine ulanish ${ displaystyle nabla}$ saqlash ${ displaystyle Q}$. Bunday aloqa hech qachon noyob bo'lmaydi va u kvaternion tuzilishining bir qismi deb hisoblanmaydi. A quaternionic manifold silliq manifold ${ displaystyle M}$ kvaternion tuzilishi bilan birgalikda ${ displaystyle M}$.

Maxsus holatlar va qo'shimcha tuzilmalar

Giperkompleks manifoldlar

A giperkompleks manifold burilishsiz kvaternionik kollektor ${ displaystyle operatorname {GL} (n, mathbb {H})}$-tuzilma. Tuzilmalar guruhining kamayishi ${ displaystyle operatorname {GL} (n, mathbb {H})}$ agar deyarli kvaternion tuzilish to'plami bo'lsa, bu mumkin ${ displaystyle H subset operatorname {End} (TM)}$ ahamiyatsiz (ya'ni izomorfik ${ displaystyle M times mathbb {H}}$). Deyarli giperkompleks struktura global kvadratga to'g'ri keladi ${ displaystyle H}$, yoki teng ravishda, deyarli murakkab tuzilmalarning uchligi ${ displaystyle I, J}$va ${ displaystyle K}$ shu kabi

${ displaystyle I ^ {2} = J ^ {2} = K ^ {2} = IJK = -1}$

Giperkompleks tuzilish deyarli har birining hiperkompleks tuzilishi ${ displaystyle I, J}$va ${ displaystyle K}$ birlashtirilishi mumkin.

Quaternionic Kähler manifoldlari

A quaternionic Kähler manifoldu burilishsiz kvaternionik kollektor ${ displaystyle operator nomi {Sp} (n) cdot operator nomi {Sp} (1)}$-tuzilma.

Hyperkähler manifoldlari

A hyperkähler manifold burilishsiz kvaternionik kollektor ${ displaystyle operatorname {Sp} (n)}$-tuzilma. Giperkahler manifoldu bir vaqtning o'zida giperkompleks kollektor va kvaternionik Kähler kollektoridir.

Tvistral bo'shliq

Kvaternionik berilgan ${ displaystyle n}$- ko'p marta ${ displaystyle M}$, birlik 2-sharcha subbundle ${ displaystyle Z = S (E)}$ sof birlik xayoliy kvaternionlarga (yoki deyarli murakkab tuzilmalarga) mos keladigan deyiladi burilish maydoni ning ${ displaystyle M}$. Ma'lum bo'lishicha, qachon ${ displaystyle n geq 2}$, tabiiy mavjud murakkab tuzilish kuni ${ displaystyle Z}$ shunday qilib proektsiyaning tolalari ${ displaystyle Z to M}$ izomorfikdir ${ displaystyle mathbb {CP} ^ {1}}$. Qachon ${ displaystyle n = 1}$, bo'sh joy ${ displaystyle Z}$ tabiiy narsani tan oladi deyarli murakkab tuzilish, lekin bu tuzilma faqat manifold bo'lsa, integrallanadi o'z-o'zini dual. Aniqlanishicha, kvaternionik geometriya ${ displaystyle M}$ holomorfik ma'lumotlardan to'liq tiklanishi mumkin ${ displaystyle Z}$.

Tvistorli kosmik nazariya kvaternionik kollektorlardagi masalalarni murakkab manifoldlardagi masalalarga tarjima qilish usulini beradi, ular ancha yaxshi tushunilgan va usullarga mos keladi. algebraik geometriya. Afsuski, kvaternionik kollektorning burama maydoni, hatto oddiy bo'shliqlar uchun ham juda murakkab bo'lishi mumkin ${ displaystyle mathbb {H} ^ {n}}$.

Adabiyotlar

• Besse, Artur L. (1987). Eynshteyn manifoldlari. Berlin: Springer-Verlag. ISBN  3-540-15279-2.
• Joys, Dominik (2000). Maxsus holonomiya bilan ixcham manifoldlar. Oksford universiteti matbuoti. ISBN  0-19-850601-5.