黎曼曲率張量

在微分几何中，黎曼曲率张量或黎曼張量是表达黎曼流形的曲率的标准方式，更普遍的，它可以表示有仿射联络的流形的曲率
,包括无扭率或有撓率的。曲率张量通过列维-奇维塔联络(更一般的，一个仿射联络)(或者叫协变导数)由下式给出:

这里是一个流形切空间的线性变换；它对于每个参数都是线性的。

注意有些作者用相反的符号定义曲率.

如果 与  是坐标向量场则所以公式简化为 

也就是说曲率张量衡量协变导数的反交换性。

线性变换也称曲率变换。

對稱性和恆等式 
进一步,由上式定义了如下的三重线性映射

映射关于每一个自变量都是线性的, 故是上的型光滑张量场, 称之为仿射联络空间的曲率张量.
在坐标向量场下， 可以表示为
 
还可以定义四重线性映射，如下

则映射 关于每一个自变量都是 线性的, 故是黎曼流形上的  型光滑张量场, 称之为黎曼流形  的黎曼曲率张量. 在坐标向量场下,  可以表示为
 

注：上述纺射联络空间 上的曲率张量 与黎曼流形  上的黎曼曲率张量  是同一个对象的不同表现形式.
注 . 

黎曼曲率张量有如下的对称性:

 
 
 

最后一个恒等式由里奇发现,但是称为第一比安基恒等式(First Bianchi identity)或代数比安基恒等式(Algebraic Bianchi identity)，因为和下面的比安基恒等式相像。

这三个恒等式组成曲率张量对称性的完整列表，也就是给定说任何满足上述恒等式的张量，可以找到一个黎曼流形在某点的曲率张量和它一样。简单的计算表明这样一个张量有个独立分量。

另一个有用的恒等式可以由上面这些导出:

比安基恒等式(Bianchi identity)，经常也叫第二比安基恒等式(Second Bianchi identity)或微分比安基恒等式(Differential Bianchi identity)。它涉及到协变导数:

给定流形某点的任一坐标表示，上述恒等式可以用黎曼曲率张量的分量形式表示为:
 
 

 第一（代數）比安基恒等式：或等價地寫為

 第二（微分）比安基恒等式：或等價地寫為

其中方括号表示对下标的反對稱化，分号表示协变导数。这些恒等式在物理中有应用，特别是广义相对论。

相關條目 
黎曼流形的曲率
截面曲率
曲率形式

外部連結 
 Wolfram MathWorld —— Riemann Tensor、Bianchi identity、Contracted Bianchi identity

L

L
L