• 1.摘要
  • 2.正式定义
  • 3.向量值形式的运算
  • 3.1.拉回
  • 3.2.楔积
  • 3.3.外导数
  • 4.李代数值形式
  • 5.主丛上的基本或张量性形式

向量值微分形式

数学中,流形 M 上一个向量值微分形式(vector-valued differential form)是 M 上取值于一个向量空间 V 的微分形式。更一般地,它是取值于 M 上某个向量丛 E 的微分形式。通常的微分形式可以视为 R-值微分形式。向量值微分形式是微分几何中的自然对象并有广泛的应用。

正式定义

设Μ是一个光滑流形,image是Μ上一个光滑向量场。我们记一个丛Ε截面的空间为image。一个阶数为ρ的Ε-值微分形式是Ε与image,Μ的余切丛的ρ-次外幂,的张量积丛的一个光滑截面。这样的形式的空间记作

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习惯上一个E-值 0-形式就是丛E的一个截面。即

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等价地,一个E-值微分形式可以定义为一个完全斜对称的丛态射

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设V是一个给定的向量空间。一个阶数为ρ的V-值微分形式是一个取值于平凡丛image的微分形式。这样的形式的空间记作image。当image我们重新得到了通常的微分形式。

向量值形式的运算

拉回

与通常的形式一样,对向量值形式我们可以定义通过光滑映射的拉回。N 上 E-值形式通过一个光滑映射 φ : M → N 的拉回是 M 上一个 (φ*E)-值形式,这里 form on M, where φ*E 是 E 通过 φ 的拉回丛。

公式和通常的情形一样。对 N 上任何一个 E-值 p-形式 ω, 拉回 φ*ω 由

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给出。

楔积

与通常微分形式一样,可以定义向量值形式的楔积。一个 E1-值 p-形式与一个 E2-值 q-形式的楔积是一个自然的 (E1⊗E2)-值 (p+q)-形式:

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定义就和通常的微分形式一样,只不过实数乘法为张量积取代:

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