الاتصال الإسقاطي

في الهندسة التفاضلية ، يُعرَّف الاتصال الإسقاطي بأنه بنية هندسية على مشعب قابل للتفاضل ، تُحدد فئة مميزة من المنحنيات تُسمى الجيوديسيات ، وذلك حتى إعادة التحديد الإسقاطي. وبصورة مكافئة، في إحدى الصيغ الشائعة، يُعطى هذا الاتصال بفئة تكافؤ من الاتصالات الأفينية الخالية من الالتواء والتي لها نفس الجيوديسيات غير المُعَلمة.

تُصاغ الوصلات الإسقاطية على أساس هندسة الفضاء الإسقاطي . وبتعبير حديث، يمكن وصفها بأنها وصلات كارتان مصاغة على أساس الفضاء الإسقاطي؛ وفي الحالة الطبيعية الخالية من الالتواء، يكون هذا الوصف الهندسي الكارتاني مكافئًا للوصف الكلاسيكي بواسطة وصلات أفينية متكافئة إسقاطيًا.

بخلاف الاتصال الريماني أو شبه الريماني، لا يحدد الاتصال الإسقاطي مفهوم الطول أو الزاوية أو المسافة. بل إن مرجعه الهندسي الأساسي هو مفهوم الاستقامة: فهو يحدد أي المنحنيات تُعتبر جيوديسية، متجاهلاً المعامل الأفيني لتلك المنحنيات.

الفضاء الإسقاطي كنموذج هندسي

تتمثل الخطوة الأولى في تعريف أي اتصال كارتان في النظر في الحالة المسطحة: حيث يتوافق الاتصال مع شكل ماورر-كارتان على فضاء متجانس .

في الإطار الإسقاطي، يكون التشعب الأساسيم{\displaystyle M}الفضاء المتجانس هو الفضاء الإسقاطي RP n الذي سنمثله بالإحداثيات المتجانسة[x0،...،xن]{\displaystyle [x_{0},\dots ,x_{n}]}مجموعة التناظر لـم{\displaystyle M}هي G = PSL( n + 1, R ). [ 1 ] ولتكن H مجموعة التناظر للنقطة[1،0،0،...،0]{\displaystyle [1,0,0,\ldots ,0]}وبالتالي، فإن M = G / H يمثلم{\displaystyle M}كمساحة متجانسة.

يتركز{\displaystyle {\mathfrak {g}}}ليكن جبر لي لـ G ، وح{\displaystyle {\mathfrak {h}}}ذلك الخاص بـ H. لاحظ أنز=sل(ن+1،R){\displaystyle {\mathfrak {g}}={\mathfrak {s}}{\mathfrak {l}}(n+1,{\mathbb {R} })}. كمصفوفات بالنسبة للأساس المتجانس ،ز{\displaystyle {\mathfrak {g}}}يتكون من مواد خالية من الآثار(ن+1)×(ن+1){\displaystyle (n+1)\times (n+1)}المصفوفات:

(λvأناwجأجأنا)،(vأنا)R1×ن،(wج)Rن×1،(أجأنا)Rن×ن،λ=-أناأأناأنا\begin{matrix}\lambda \in \mathbb{R}^{1\times n}, \end{matrix}\right), \quad \in \mathbb{R}^{1\times n}, \end{matrix}\right), \quad \in \mathbb{R}^{1\times n}, \end{matrix}\right), \quad \in \mathbb{R}^{1\times n}, \end{mathbb{R}^{n ....

وح{\displaystyle {\mathfrak {h}}}يتكون من جميع هذه المصفوفات مع(wج)=0{\displaystyle (w_{j})=0}بالنسبة لتمثيل المصفوفة أعلاه، فإن شكل ماورر-كارتان لـ G هو نظام من الأشكال التفاضلية من الدرجة الأولى.(ξ،αج،αجأنا،αأنا){\displaystyle (\xi ,\alpha _{j},\alpha _{j}^{i},\alpha ^{i})}تحقيق المعادلات الهيكلية (المكتوبة باستخدام اصطلاح جمع أينشتاين ): [ 2 ]

دξ+αأناαأنا=0{\displaystyle d\xi +\alpha ^{i}\wedge \alpha _{i}=0}
دαج+αجξ+αجكαك=0{\displaystyle d\alpha _{j}+\alpha _{j}\wedge \xi +\alpha _{j}^{k}\wedge \alpha _{k}=0}
دαجأنا+αأناαج+αكأناαجك=0{\displaystyle d\alpha _{j}^{i}+\alpha ^{i}\wedge \alpha _{j}+\alpha _{k}^{i}\wedge \alpha _{j}^{k}=0}
دαأنا+ξαأنا+αكαكأنا=0{\displaystyle d\alpha ^{i}+\xi \wedge \alpha ^{i}+\alpha ^{k}\wedge \alpha _{k}^{i}=0}[ 3 ]

الهياكل الإسقاطية على المشعبات

البنية الإسقاطية هي هندسة خطية على متشعب، حيث يتم توصيل نقطتين متجاورتين بخط (أي، مسار جيوديسي غير مُعامل ) بطريقة فريدة. علاوة على ذلك، يتم تزويد جوار متناهي الصغر لكل نقطة بفئة من الأطر الإسقاطية . وفقًا لكارتان (1924)،

التنوع (أو الفضاء) المتصل بالعرض هو نوع رقمي يقدم فورًا كل نقطة من شخصيات مشروع الفضاء المسقط بالإضافة إلى اثنين من قواطع المضرب في مساحة واحدة تعرض اثنين من الحفر الصغيرة التي تحيط بها نقطتان infiniment voisins. ...
التحليل، حسب الاختيار، هو طريقة اختيارية للخيارات، في مساحة إسقاطية ملحقة بكل نقطة على حدة، وهي طريقة تحدد نظامًا منسقًا إسقاطيًا. ... التوافق بين المساحات المسقطة المرفقة في نقطتين لا تنتهي من الأصوات ويتم تحليلها من خلال التحول المتماثل. ... [ 4 ]

وهذا يشبه مفهوم كارتان للاتصال الأفيني ، حيث يتم ربط النقاط القريبة ولها إطار مرجعي أفيني يتم نقله من نقطة إلى أخرى (كارتان، 1923):

سيكون التنوع بمثابة "اتصال تقاربي" عندما يتم تحديد هالة، من خلال طريقة تحكيمية للتحركات، وهي طريقة تسمح بإعادة العلاقات على قدم المساواة مع جميع المساحات الملحقة بنقطتين لا نهاية لأصواتهما م وآخرين من لا متنوعة؛ هذا القانون يسمح لك بأن تكون نقطة الفضاء المرتبطة بالنقطة m متوافقة مع نقطة الفضاء القريبة المرتبطة بالنقطة m ، وأن ناقل الفضاء الأول موازي أو متساوٍ لمتجه الفضاء الثاني. [ 5 ]

بلغة العصر الحديث، يُعرَّف البناء الإسقاطي على متعدد الشعب ذي البعد بأنه هندسة كارتان مُنمذجة على فضاء إسقاطي، حيث يُنظر إلى الأخير على أنه فضاء متجانس لـ PSL( n +1, R ). بعبارة أخرى، هو حزمة PSL( n +1, R ) مزودة بـ

بحيث يكون شكل اللحام الناتج عن هذه البيانات متماثلاً.

ملحوظات

  1. من الممكن أيضًا استخدام PGL( n +1, R )، لكن PSL( n +1, R ) أكثر ملاءمة لأنه متصل.
  2. كان نهج كارتان هو اشتقاق المعادلات الهيكلية من شرط الحفاظ على الحجم على SL ( n +1) بحيث لم تكن هناك حاجة إلى إشارة صريحة إلى جبر لي.
  3. من النقاط المهمة أن هذه المعادلة الأخيرة قابلة للتكامل تمامًا ، مما يعني أن أليافجيجي/ح{\displaystyle G\rightarrow G/H}يمكن تعريفها باستخدام صيغة ماورر-كارتان فقط، بواسطة نظرية التكامل فروبينيوس .
  4. التنوع (أو الفضاء) ذو الاتصال الإسقاطي هو تنوع عددي يمتلك، في الجوار المباشر لكل نقطة، جميع خصائص الفضاء الإسقاطي، بالإضافة إلى امتلاكه قانونًا يُتيح ربط المنطقتين الصغيرتين المحيطتين بنقطتين متقاربتين إلى ما لا نهاية في فضاء إسقاطي واحد. تحليليًا، نختار، بطريقة اعتباطية، إطارًا يُحدد إطارًا مرجعيًا إسقاطيًا في الفضاء الإسقاطي المرتبط بكل نقطة من نقاط التنوع. .. سيؤدي الاتصال بين الفضاءات الإسقاطية المرتبطة بنقطتين متقاربتين إلى ما لا نهاية a و a' تحليليًا إلى تحويل متجانس (إسقاطي). ..
  5. يُقال إن التنوع "متصل تآلفيًا" عندما يتم تعريف قانون، بطريقة تعسفية، يجعل من الممكن وضع الفضاءات التآلفية، المرتبطة بنقطتين متقاربتين لا نهائيتين m و m' من التنوع، في تطابق مع بعضها البعض؛ سيجعل هذا القانون من الممكن القول إن نقطة معينة من الفضاء التآلفي المرتبط بالنقطة m' تتوافق مع نقطة معينة من الفضاء التآلفي المرتبط بالنقطة m ، بحيث يكون متجه الفضاء الأول موازيًا أو مكافئًا للمتجه المقابل للفضاء الثاني.

مراجع