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Holonomía riemanniana de una cobertura

Supongamos que tengo una variedad riemanniana conectada $X$ y una cubierta $\pi:Y\to X$ con la métrica tirada hacia atrás en $Y$ , haciendo que $\pi$ en una isometría local entre variedades riemannianas.

Supongamos que tenemos un bucle cerrado en $Y$ basado en un punto $y\in Y$ . Esto dará lugar a un elemento del grupo de holonomía $\mathrm{Hol}_y(Y)$ que después de fijar una base de $T_yY$ se convierte en un elemento de $\mathrm{GL}(n)$ (o $\mathrm O(n)$ realmente).

Si proyectamos el camino hacia $X$ obtenemos de nuevo un bucle cerrado, por lo tanto un elemento de $\mathrm{Hol}_xX$ , donde $x = \pi(y)$ y utilizando $\pi$ para mapear la base de $T_yY$ a uno de $T_xX$ esto se convierte en un elemento de $\mathrm{GL}(n)$ también, y podemos hablar de igualdad de forma sensata.

Dado que a lo largo de las trayectorias la geometría es idéntica (alrededor de cada punto hay una vecindad en la que $\pi$ induce una isometría) parece claro que deben inducir el mismo elemento en holonomía.

Esto significaría que la holonomía de $Y$ es un subgrupo de la holonomía de $X$ .

Esta inclusión puede ser estricta, si $X$ no es orientable, por ejemplo, su grupo de holonomía podría ser $\mathrm O(n)$ pero si tomamos $Y$ para ser su doble cubierta orientada su holonomía debe estar contenida en $\mathrm{SO}(n)$ .

¿Se puede decir algo más preciso sobre la relación entre los grupos de holonomía de $X$ y de $Y$ ? Yo esperaría que el grupo fundamental o más bien el grupo de transformaciones de la cubierta jugara un papel, pero no sé en qué forma.

Gracias.

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trc_gno4.8 Puntos 33

${\rm Hol}(Y)$ es efectivamente un subgrupo de ${\rm Hol}(X)$ . El grupo fundamental introduce componentes conectados a la holonomía; es decir, existe una suryección $\pi_1(X)\to{\rm Hol}(X)/{\rm Hol}(X)^\circ={\rm Hol}(X)/{\rm Hol}(\tilde{X})$ (con $\tilde{X}$ siendo la cubierta universal). No sé si esto puede ser más preciso en general (si lees alemán, echa un vistazo al libro de Helga Baum "Eichfeldtheorie", Sección 5.1; no puedo pensar en una buena referencia en inglés ahora, pero algo sobre esto está probablemente en Kobayashi & Nomizu, Libro I).

Ejemplo : Para un colector plano completo $X$ el grupo fundamental es un grupo de transformaciones afines sobre $\tilde{X}=\mathbb{R}^n$ . El grupo de holonomía (lineal) viene dado entonces por la proyección a las partes lineales del grupo fundamental (por ejemplo, el libro de Joe Wolf "Espacios de curvatura constante", capítulo 3).

Espero que esto haya ayudado.

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deepfloe Puntos 21

Creo que la respuesta de Wolfgang Globke podría generalizarse de la siguiente manera. Fijar un punto $x_0\in X$ . La portada $\pi\colon Y\to X$ corresponde a un subgrupo $H\subset \pi_1(Y,x_0)$ . Un bucle $\gamma$ en $Y$ basado en un punto $y_0\in\pi^{-1}(x_0)$ es nulo-homotópico si y sólo si $\pi(\gamma)$ se encuentra en $H$ . Definir $$\mathrm{Hol}^H(X,x_0)=\{\mathrm{hol}_{x_0}(\gamma)\mid [\gamma]\in H\}\subset \mathrm{Hol}(X,x_0).$$ Entonces, análogamente a la prueba de Helga Baum, podemos demostrar $$\mathrm{Hol}(Y,y_0)=\mathrm{Hol}^H(X,x_0).$$ Y al igual que antes obtenemos una suryección $$H\to \mathrm{Hol}(X,x_0)/{\mathrm{Hol}^H(X,x_0)}=\mathrm{Hol}(X,x_0)/{\mathrm{Hol}(Y,y_0)}.$$

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