Определение тензора Римана для ненулевого кручения

Из определения тензора Римана имеем:

р ( г , в , ж ) "=" [ в ж ] г [ в , ж ] г

и вычисление координат р в координатной основе получаем:

р а б с д а "=" с Г а б д а д Г а б с а + Г а мю с а Г а б д мю Г а мю д а Г а б с мю

Я нахожу другой способ вычислить коэффициент для тензора Римана с не исчезающим кручением:

(1) [ с , д ] В а "=" 2 [ с д ] В а "=" 2 [ с д ] В а 2 Г е [ д с ] е е В а + 2 Г а е [ с а д ] В е "=" 2 [ с ( д ] В а + Г а | е | д ] а В е ) + 2 С а с д е е В а + 2 Г а е [ с а ( д ] В е + Г а | б | д ] е В б ) "=" 2 [ с Г а | б | д ] а В б 2 Г а е [ с а д ] В е + 2 С а с д е е В а + 2 Г а е [ с а д ] В е + 2 Г а е [ с а Г а | б | д ] е В б "=" "=" 2 ( [ с Г а | б | д ] а + Г а е [ с а Г а | б | д ] е ) В б + 2 С а с д е е В а

где первая скобка — это тензор Римана-Картана, а второй член — часть, обусловленная ненулевым тензором кручения.

Мой вопрос:

Первый член первого определения [ в ж ] г является вторым уравнением (1), но только первый член второго уравнения является тензором Римана. Как я могу решить эту проблему? Является ли определение тензора Римана неполным?

Ответы (1)

В инвариантной записи Икс Д соответствует Икс а а ( Д б б ) , не Икс а Д б а б , напр. векторное поле Д также дифференцируется.

Мы можем определить Икс , Д 2 Z "=" я Икс я Д Z , где здесь я означает «вставить в последний пустой аргумент», то имеем

Икс а а ( Д б б ) Z с "=" Икс а а Д б б Z с + Икс а Д б а б Z с ,
так
Икс , Д 2 Z "=" Икс Д Z Икс Д Z .

Это дает тогда

р ( Икс , Д ) Z "=" Икс Д Z Д Икс Z [ Икс , Д ] Z "=" Икс , Д 2 Z + Икс Д Z Д , Икс 2 Z Д Икс Z [ Икс , Д ] Z "=" Икс , Д 2 Z Д , Икс 2 Z + Икс Д Д Икс [ Икс , Д ] Z "=" Икс , Д 2 Z Д , Икс 2 Z + Т ( Икс , Д ) Z .

Как вы можете видеть [ а , б ] Икс с "=" р   д а б с Икс д Риччи-тождество соответствует р ( Икс , Д ) Z "=" Икс , Д 2 Z Д , Икс 2 Z , что заведомо верно при отсутствии кручения.

При наличии кручения это изменяется на

р ( Икс , Д ) Z "=" Икс , Д 2 Z Д , Икс 2 Z + Т ( Икс , Д ) Z ,
но определение тензора кривизны,
р ( Икс , Д ) "=" Икс Д Д Икс [ Икс , Д ]
вообще не зависит от кручения.

Хорошо, я вижу, что из определения при наличии кручения мы получаем, что тензор кривизны равен
р ( Икс , Д ) Z "=" Икс , Д 2 Z Д , Икс 2 Z + Т ( Икс , Д ) Z ,
но только первые два члена соответствуют тензору Римана? Тензор кривизны и тензор Римана отличаются наличием кручения?
@raskolnikov Нет, все три члена соответствуют тензору кривизны. Более фундаментальное определение тензора кривизны: р ( Икс , Д ) Z "=" Икс Д Z Д Икс Z [ Икс , Д ] Z , если вы запишете это в терминах второй ковариантной производной, вы получите выражение, которое вы написали в комментарии.
Да, но р   б с д а каким слагаемым при наличии кручения?
@раскольников р б с д а Икс б "=" [ с , д ] Икс а + Т   с д б б Икс а .
Извините, но я снова борюсь с этой проблемой. В своем последнем комментарии вы сказали: р   б с д а Икс б "=" [ с , д ] Икс а + Т   с д б б Икс а но это несовместимо с моим расчетом [ с , д ] Я написал в своем вопросе, так как не могу устранить тензор кручения Т   с д б положить мою формулу в вашу.
никто не может мне помочь?