黎曼曲率張量

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微分幾何中,黎曼曲率張量黎曼張量是表達黎曼流形的曲率的標準方式,更普遍的,它可以表示有仿射聯絡的流形的曲率 ,包括無扭率或有撓率的。曲率張量通過列維-奇維塔聯絡(更一般的,一個仿射聯絡)(或者叫協變導數)由下式給出:
這裡R(u,v)是一個流形切空間的線性變換;它對於每個參數都是線性的。
注意有些作者用相反的符號定義曲率.
如果 與 是坐標向量場則[u,v] = 0所以公式簡化為
也就是說曲率張量衡量協變導數的反交換性。
線性變換也稱曲率變換

對稱性和恆等式

黎曼曲率張量有如下的對稱性:
最後一個恆等式由里奇(Ricci)發現,但是稱為第一比安基恆等式(First Bianchi identity)或代數比安基恆等式(Algebraic Bianchi identity),因為和下面的比安基恆等式相像。
這三個恆等式組成曲率張量對稱性的完整列表,也就是給定說任何滿足上述恆等式的張量,可以找到一個黎曼流形在某點的曲率張量和它一樣。簡單的計算表明這樣一個張量有n(n − 1) / 12個獨立分量。
另一個有用的恆等式可以由上面這些導出:
稱為比安基恆等式(Bianchi identity),經常也叫第二比安基恆等式(Second Bianchi identity)或微分比安基恆等式(Differential Bianchi identity)。它涉及到協變導數:
給定流形某點的任一坐標表示,上述恆等式可以用黎曼曲率張量的分量形式表示為:
第一(代數)比安基恆等式:或等價地寫為 第二(微分)比安基恆等式:或等價地寫為 其中方括弧表示對下標的反對稱化,分號表示協變導數。這些恆等式在物理中有套用,特別是廣義相對論

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