주접속: 두 판 사이의 차이

내용 삭제됨 내용 추가됨
주다발 문서로 넘겨주기
태그: 넘겨주기 생성
 
주다발에서 분리
1번째 줄:
[[미분기하학]]에서, '''주접속'''(主接續, {{llang|en|principal bundle connection}})은 [[주다발]] 위에 정의되며, 그 [[군의 작용|군 작용]]과 호환되는 [[에레스만 접속]]이다. 이를 통해, 주다발 위에 [[평행 이동]]과 [[곡률]]을 정의할 수 있다.
#넘겨주기 [[주다발]]
 
== 정의 ==
다음 데이터가 주어졌다고 하자.
* [[매끄러운 다양체]] <math>M</math>
* [[리 군]] <math>G</math>. 그 [[리 대수]]를 <math>\mathfrak g</math>라 하자.
* [[매끄러운 주다발]] <math>\pi\colon P\twoheadrightarrow M</math>
 
=== 미분 형식을 통한 정의 ===
<math>P</math>의 '''주접속'''(主接續, {{llang|en|principal connection}}) <math>\omega\in\Omega^1(P;\mathfrak g)</math>는 다음과 같은 두 성질을 만족하는, <math>P</math> 위의 <math>\mathfrak g</math>값을 가진 [[1차 미분 형식]]이다.
# <math>R_g</math>가 함수 <math>h\mapsto hg</math>라고 하자. 그렇다면 <math>\operatorname{Ad}(g)R_g^*\omega=\omega</math>이다. (여기서 <math>R_g^*</math>는 [[당김]]이고, <math>\operatorname{Ad}</math>는 [[딸림표현]]이다.)
# <math>G</math>는 자연스럽게 <math>P</math>에 [[군의 작용|작용]]한다. 이 작용을 미분하여, 리 대수의 원소 <math>\xi\in\mathfrak g</math>에 대한 [[벡터장]] <math>X_\xi</math>를 정의할 수 있다. 그렇다면 <math>\omega(X_\xi)=\xi</math>이어야 한다.
이를 이용하여 <math>G</math>가 작용하는 임의의 [[벡터 다발]]에 대하여 [[평행 운송]]을 정의할 수 있다.
 
=== 에레스만 접속을 통한 정의 ===
<math>P</math>의 [[에레스만 접속]] <math>H\subseteq\mathrm TP</math>가 다음 조건을 만족시킨다면, <math>H</math>를 '''주접속'''이라고 한다.
:<math>\qquad H_{p\cdot g}=(\mathrm T(\cdot g))(H_p)\qquad\forall p\in P,\;g\in G</math>
여기서
* <math>\cdot g\colon\colon P\to P</math>는 <math>g</math>의 <math>P</math> 위의 오른쪽 작용이다.
* <math>\mathrm T(\mathsf R_g)\colon\mathrm TP\to\mathrm TP</math>는 위 [[매끄러운 함수]]의 미분이다.
 
미분 형식을 통한 정의에 따른 주접속 <math>\omega\in\Omega^1(P;\mathfrak g)=\Gamma(\mathrm T^*P\otimes\mathfrak g)</math>가 주어졌을 때, 이에 대응하는 에레스만 접속은 다음과 같다. 우선, 임의의 <math>m\in M</math>에 대하여, <math>G</math>의 오른쪽 작용을 생성하는 [[벡터장]]의 족을
:<math>X\colon \mathfrak g\to\Gamma(\mathrm TP)</math>
:<math>X\colon x\mapsto X_x</math>
로 표기하자. 그렇다면, 위 작용이 자유롭고 추이적이므로, <math>X</math>의 [[상 (수학)|상]]은 <math>P</math>의 [[수직 다발]] <math>\mathrm VP=\ker(\mathrm T\pi)\subseteq\mathrm TP</math>과 같으며, 이는 [[벡터 다발]]의 표준적인 동형 사상
:<math>P\times\mathfrak g\to\mathrm VP</math>
를 정의한다. (좌변은 올이 <math>\mathfrak g</math>인 자명한 벡터 다발이다.) 따라서, <math>\omega</math>를 <math>\mathrm T^*P\otimes\mathrm VP</math>의 단면으로 여길 수 있으며, <math>\omega</math>는 벡터 다발 사상
:<math>\omega\colon\mathrm TP\to\mathrm VP\subseteq\mathrm TP</math>
를 정의한다. 이는 [[멱등 함수]]이며 (<math>\omega\circ\omega=\omega</math>), 따라서 그 [[핵 (수학)|핵]]으로 완전히 명시된다. 그 핵 <math>\ker\omega\subseteq\mathrm TP</math>은 에레스만 접속이다.
 
=== 곡률 ===
주접속의 '''곡률'''(曲率, {{llang|en|curvature}}) <math>\Omega</math>는 다음과 같다.
:<math>\Omega=d\omega+\frac12[\omega\wedge\omega]</math>
여기서 <math>[\cdot\wedge\cdot]</math>는 [[리 괄호]]와 외적을 결합한 연산으로, <math>[\alpha\otimes x\wedge\beta\otimes y]=(\alpha\wedge\beta)\otimes[x,y]</math>와 같이 정의한다.
 
== 참고 문헌 ==
* {{저널 인용|저널=Annali di Matematica Pura ed Applicata|권=43|호=1|연도=1957|쪽=119–194|doi=10.1007/BF02411907|이름=Shoshichi|성=Kobayaschi|제목=Theory of connections|zbl=0124.37604|issn=0373-3114|언어=en}}
 
== 바깥 고리 ==
* {{웹 인용|url=http://www.map.mpim-bonn.mpg.de/Connection_on_a_principal_bundle|제목=Connection on a principal bundle|웹사이트=The Manifold Atlas|이름=Jost|성=Eschenburg|언어=en}}
* {{nlab|id=Ehresmann connection}}
 
[[분류:올다발]]
[[분류:미분기하학]]