流形上显然要有联络,但是却并非要存在度规 和乐群 环移群

谈几何(四)

(2010-11-19 14:40:49)
标签:

几何

分类: 推荐给你

    群的表示理论最为众人所识,比如李群的生成元的表示,我们知道那是一些矩阵。这种图景很容易让人遗忘更基本的导出,比如生成元的前身其实是微量微分算符,想象一下角动量算符,就是那类的东西,而这些微分算符就是流形上的切矢量,而余切矢量,或者更具体点说,微分形式及其外积所构成的外代数,则对应于全反对陈张量的直乘分解,且只分解出全反对陈的部分,用杨图来看就是一列的那种之间的操作,当然Hodge *算子是什么?就是找等价的全反对陈空间,或者等价的张量基。以上罗嗦是为了说明群论的用途,用途在于打细腻的基础,推荐马中骐的群论,伴随着韩其志孙洪洲的看也挺好,最好挨个的推导其中公式。

 

    流形中需要特别注意的就是一点和一点之间的区别和联系,局部和整体的关系,粗糙点说,基本就是这样。几何量的需找是很关键的一点,所谓几何量可以简单理解为张量,它们按照特定的规律变换,并非带着指标的都是张量,比如联络一形式,好像带着(1,1)型指标,但它们并不是张量指标,联络系数好像带着(1,2)型指标,但它们也不是张量指标。而曲率二形式貌似有何联络一形式一样的(1,1)形指标,而在这里它们也确实是张量指标了,相应的曲率张量系数是(1,3)型的张量场,另外联络系数不是张量但是联络系数差却是(1,2)型张量场,他和挠率有密切关系。以上说明是为了例证几何量分析或者张量分析是什么。我们要依靠这些有明确变换规律的量来给出其它更多的信息。另外要清楚算子究竟是什么算子,比如普通微商和协变微商之间,协变微商和李导数之间,外微分算子和携变外微分算子之间,前两对都是微分算子;但是后者是不同点之间的运算,中间两对儿都是联系不同点,但是一个依赖于方向(向量场)一个则无这种依赖,但是方向协变微商则有关;最后一对儿的后者则仅仅是线性算子并非微分算子。以上是定义在流形上的算子的一些例子。

 

   数学讲究的是逻辑清晰,比如看看联络和度量的关系,流形上显然要有联络,但是却并非要存在度规,如果我们想要看到矢量有长度矢量间有夹角,我们才构造度量,如果进一步要求在每一点都保持上述二者的形式,称之为保度量变换,这时候你能得到度量和联络的一个方程,这方程和联络差张量的反对陈部分,也就是挠率张量(系数)有关,如果这一部分为零,那联络就唯一的被度量决定了,这时就有了我们熟悉的黎曼联络。回过头去说度量场,这是一个对称的(0,2)型张量场,我们知道这种形式可以通过一个正交矩阵转动在经过一个标度变换,变到一个对角的且对角元只是+1,-1, 0的对角矩阵,对角元素不为零的个数就是这矩阵的秩,而这种情况在李代数里面的例子就是其嘉当子代数(不是理想)部分的基灵度量,那所以基灵矢量是什么,就很容易看出了吧?以上说明数学中所有的概念定理都是非常的,cute,清楚的惹人喜欢。

 

   圆面和环面有什么不同?环中间有个洞对不对?圆能连续收缩到一点,环不能对不对?哪怕环中间的洞只是一个奇点,都有着和圆本质的不同。这就是局部和整体的一个例子,一个奇点本身只是一个点和其局部的事情,但是却最终决定了圆和环的不同,物理里面磁单极子的例子是一个现实的应用。我们讲这个是同调和同伦的分析,名字背后就是这个简单又直观的意思。说到名字,昨天有人问我什么是和乐群,我只跟他说了一句,他就恍然大悟,原来不过是环移群而已。流形的伦型分析大部分时候很困难,最好就是它是什么能让我们直接看到,但是明显这是做不到的,或者说,有人知道怎么看到吗?上面说的是形象和直观的例子,那么物质是什么?再有人跟你说基本粒子是点,你就不得不奇怪一下了吧?如果用算符一概表示,本身就暗示着其几何背景的存在,但是这种几何无疑是离散的,非交换的,这也就是我前篇里引用的文章说的一层意思,就是离散的,就是非交换的,而且做到了,连标准模型都再现了,但是我还没具体的看出来,怎么再现的。

 

   周末郊游,博文提前到今天。感谢金融同学这么热情的关注,留言不能及时回复,牛仔很忙~~ 另外通过这篇博文,希望你能看到没有什么浪漫的事,我每天就是在想在计算,遇到不讲求逻辑的人无语凝噎。浪漫在云端。

请您先登陆,再发跟帖!