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光滑流形上k-向量场的符号表示及Ωᵏ(M)的反变版本问询

光滑流形上k-向量场的符号表示及Ωᵏ(M)的反变版本问询

嗨,刚接触微分几何时对这些丛截面的符号感到困惑太正常了——我当初学的时候也对着一堆Λ、Ω的符号纠结了好久😅

先帮你理清楚对应关系:

  • 你已经知道的$\Omega^k(M)$,本质是光滑k-形式场,也就是余切丛外幂的光滑截面,写成定义式就是:
    $$\Omega^k(M) = \Gamma\left(\bigwedge^k T^*M\right)$$
    这里$\Gamma(E)$表示向量丛$E$的所有光滑截面构成的空间。

  • 而你问的那种交替$(k,0)$-张量场(也就是k-向量场,每个点对应切空间外幂$\bigwedge^k T_x M$里的元素),对应的是切丛外幂的光滑截面,常用的符号有两种:

    1. $\mathfrak{X}k(M)$:这是最常用也最不容易混淆的符号,其中$\mathfrak{X}(M)$本身就是光滑向量场(1-向量场)的符号,推广到k阶就是$\mathfrak{X}k(M)$
    2. $\Gamma\left(\bigwedge^k TM\right)$:直接写出截面空间的定义,虽然长但最直白,完全不会有歧义

针对你举的辛流形例子:那个作为$\omega$逆的双向量场$\omega^{-1} = -\partial_{q^i} \wedge \partial_{p_i}$,它就属于$\mathfrak{X}2(M)$(或者$\Gamma\left(\bigwedge2 TM\right)$)。

至于为什么你之前没怎么见过这个符号?其实是因为微分几何入门阶段大多聚焦在余切方向的形式(用来做积分、斯托克斯定理之类的核心内容),而k-向量场更多出现在泊松几何、辛几何进阶或者非交换几何这类分支里,所以入门教材里提得少很正常~

备注:内容来源于stack exchange,提问作者J Peterson

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