许 飞, 曹贻鹏, 张改平
(装甲兵工程学院基础部,北京 100072)
20世纪90年代末以后,经陈省身院士的大力倡导,Finsler几何的研究在国际和国内有了很大发展,特别是大量新的Finsler度量的发现和Finsler空间的整体性质的建立,使越来越多的学者更加关注Finsler几何的研究,同时,作为Finsler几何一个重要的研究方向,子流形也越来越受到重视。目前,很多工作都围绕流形和其子流形的曲率关系展开,例如 S曲率、旗曲率、Weyle曲率,并在此基础上得出很多好的结果,文中正是在上述背景下计算了流形及其子流形的Landsberg曲率关系。
定义1[1-3]光滑流形M上的Finsler度量就是TM上的一个函数F:TM→[0,+∞),满足:
1)正则性:F在TM{0}上光滑;
2)一阶正齐次性:F(x,λ y)=λ F(x,y),∀λ>0;
则称F是流形M上的Finsler度量,赋予Finsler度量F的光滑流形M称为Finsler流形。
若{ei}是拉回切丛π*T M的局部标架,定义π*TM上的线性联络▽
其中X=X′(x,y)ei∈C∞(π*TM),显然▽是π*TM上的线性联络。
又定义ρ:T(TM0)→π*TM是向量丛映射,且
则
显然,▽是π*TM上的无挠联络,此时称▽是Chern联络。
Finsler几何子流形理论主要是通过将Riemann几何中子流形的理论推广到Finsler几何中,根本不同的一点是将切丛取代流形来作为底流形考虑的,在性质上此理论的缺憾在于:
1)计算麻烦,主要是形式比较复杂。
2)选用Chern联络时,其诱导的联络和子流形本身的Chern联络并不一致,后面将进一步给出两者的关系[4-5]。
命题1[6]设 HT M0=()是Fm+n的非线性联络,则诱导的Fm非线性联络与Fm+n的非线性联络有如下关系:
在TM0上存在着诱导非线性联络H TM0=),同时,本身TM0上有内蕴的非线性联络HTM*0=(F*βα),非常遗憾,这两者并不重合,它们有如下关系。
命题2[6]设Fm是Fm+n的子流形,则Fm诱导的和本质非线性联络有如下关系:
介绍齐性函数和基本张量,以简化后续的计算。
引理1 设V是一个向量空间,H:=V→R具有r阶正奇性,即对一切λ>0,有
则
具体证明过程详见文献[5]。
下面计算Landsberg曲率关系。
定理1 设M是Finsler M的子流形,Lα βγ为子流形的 Landsberg曲率,Lijk为大流形的Landsberg曲率,它们的关系如下:
证明 设Fm是Fm+n的子流形,且Fm诱导的非线性联络为和本质非线性联络为,由命题1和命题2有:
下面计算流形Fm+n和子流形Fm的Cartan形式的关系:
将上两式相乘并轮换指标得:
同理
设 Gα是Fm的Spray系数,Gα是Fm+n的Spray系数,则它们的关系如下:
对上式的Cartan形式进行求导:
将上两式相乘并轮换指标得:
下面将上式各量依次代入子流形的Landsberg曲率公式。
即
[1] Souza M,Spruck J,Tenenblat K A.Bemstein type theorem on a Randers space[J].Math.Ann.,2004,329(2):291-305.
[2] Souza M,Tenenblat K.Minimal surfaces of retation in Finsler space with a randersmetric[J]. Math.Ann.,2003,325(5):625-642.
[3] Mo X.An introduction to finsler geometry[M]. [S.l.]:World Scientific,2006.
[4] 莫小欢.黎曼-芬斯勒几何基础[M].北京:北京大学出版社,2007.
[5] 聂智,杨国俊.关于Finsler空间的子流形[J].重庆师范学院学报:自然科学版,1998,15(4):16-20.
[6] Bejancu A,Farran H R.Geometry of pseudo-Finsler submanifolds[M].Wellington:Kluwer Academic Publisher,2000.