簡介
扭曲幾何寫成如下形式的黎曼流形或洛倫茲流形:
扭曲幾何注意到幾何可以分解成y幾何與x幾何的卡氏積(Cartesian product),不過x部分受到扭曲,亦即它的大小尺度受到了一個y坐標的標量函式{\displaystyle f(y)}的調整。基於此理由,扭曲幾何的度規常稱為“扭曲積度規”(warped product metric)。
扭曲幾何很有用處,以其可以運用分離變數法來解與它們有關的偏微分方程。
例子
許多愛因斯坦場方程的基本解是為扭曲幾何,比如史瓦西解以及羅伯遜-沃爾克模型。
此外,扭曲幾何是弦論中藍道爾-桑壯模型(Randall-Sundrum models)的基石。
相關內容
度量張量
在黎曼幾何裡面,度量張量(英語:Metric tensor)又叫黎曼度量,物理學譯為度規張量,是指一用來衡量度量空間中距離,面積及角度的二階張量。
扭曲幾何
扭曲幾何
扭曲幾何
扭曲幾何當選定一個局部坐標系統 ,度量張量為二階張量一般表示為 ,也可以用矩陣 表示,記作為G或g。而 記號傳統地表示度量張量的協變分量(亦為“矩陣元素”)。
扭曲幾何
扭曲幾何到 的弧線長度定義如下,其中參數定為t,t由a到b:
扭曲幾何
扭曲幾何
扭曲幾何
扭曲幾何兩個切矢量的夾角 ,設矢量 和 ,定義為:
扭曲幾何
扭曲幾何
扭曲幾何
扭曲幾何
扭曲幾何若 為 到 的局部微分同胚,其誘導出的度量張量的矩陣形式 ,由以下方程計算得出:
扭曲幾何
扭曲幾何
扭曲幾何
扭曲幾何
扭曲幾何
扭曲幾何j表示 的雅可比矩陣,它的轉置為 。著名例子有 之間從極坐標 到直角坐標 的坐標變換,在這例子裡有:
扭曲幾何
扭曲幾何這映射的雅可比矩陣為
扭曲幾何所以
扭曲幾何
扭曲幾何這跟微積分里極坐標的黎曼度量, ,一致。
