Τανυστής καμπυλότητας Ρίμαν

Στο μαθηματικό πεδίο της διαφορικής γεωμετρίας, ο τανυστής καμπυλότητας Ρίμαν (ή τανυστής Ρίμαν–Κρίστοφελ) από τους Μπέρναρντ Ρίμαν και Έλβιν Μπρούνο Κριστόφελ, είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος για να εκφραστεί η καμπυλότητα στις πολλαπλότητες Ρίμαν. Αυτός συσχετίζει έναν τανυστή σε κάθε σημείο της πολλαπλότητας του Ρίμαν (π.χ. ένα τανυστικό πεδίο), που μετράει την επέκταση στην οποία ο μετρικός τανυστής δεν είναι τοπικά ισομετρικός σε ένα Ευκλείδιο χώρο. Ο τανυστής καμπυλότητας μπορεί επίσης να προσδιοριστεί για κάθε ψευδο-πολλαπλότητα Ρίμαν, ή κάθε πολλαπλότητα που έχει μία ομοπαραλληλική σύνδεση. Είναι κεντρικό μαθηματικό εργαλείο στη θεωρία της  γενική σχετικότητας, τη μοντέρνα θεωρία της βαρύτητας, και η καμπυλότητα του χωροχρόνου στη θεωρία είναι παρατηρήσιμη μέσω της εξίσωσης της γεωδαισιακής απόκλισης. Ο τανυστής καμπυλότητας αντιπροσωπεύει την παλιρροιακή δύναμη που υφίσταται ένα στερεό σώμα που κινείται κατά μήκος μιας γεωδαισιακής καμπύλης με τρόπο που περιγράφεται από την εξίσωση Τζακόμπι.

Ο τανυστής καμπυλότητας δίνεται σε όρους σύνδεσης Λέβι-Τσίβιτα  από τον ακόλουθο τύπο:

όπου [u,v] είναι οι "αγκύλες Λάι (Lie)" των διανυσματικών πεδίων. Για κάθε ζεύγος εφαπτομενικών διανυσμάτων u και v, R(u,v) είναι ένας γραμμικός μετασχηματισμός του εφαπτομενικού χώρου της πολλαπλότητας. Είναι γραμμικός στα u and v, έτσι προσδιορίζει έναν τανυστή. Περιστασιακά, ο τανυστής καμπυλότητας προσδιορίζεται με αντίθετο πρόσημο.

Αν τα  και  είναι διανυσματικά πεδία συντεταγμένων τότε 
και συνεπώς ο τύπος απλοποιείται στον:

Βιβλιογραφία





 Παραπομπές 

Κατηγορία:Τανυστές