1 votos

Vectores tangentes como curvas relación de equivalencia

No entiendo la definición de la relación de equivalencia que se define en las curvas que crean un espacio vectorial tangente.

Sea $X$ cualquier variedad, un punto $x \in X$, dos curvas $\alpha:(-a,a) \to X, \beta:(-b,b) \to X$. Entonces $\alpha$ es equivalente a $\beta$ en $x$ si $\alpha(0)=x, \beta(0)=x$ y para una carta $\phi:X \to \mathbb{R}^n$ a algún espacio euclídeo $(\phi \circ \alpha)'(0)=(\phi \circ \beta)'(0)$.

El primer punto que no entiendo es por qué necesitamos una carta en absoluto, es una biyección así que debería ser verdad $(\phi \circ \alpha)'(0)=(\phi \circ \beta)'(0)$ si $(\alpha)'(0)=(\beta)'(0)$.

En segundo lugar, imagina curvas $\alpha(t)=(t,t), \beta(t)=(2t,2t)$ al espacio euclídeo con su carta identidad. Tales curvas tienen en cada punto la misma dirección, sin embargo sus derivadas son diferentes, por lo tanto tales curvas no serían equivalentes en $t=0$ según esa definición.

Por lo tanto, el espacio tangente $T_xX$ consiste en clases de equivalencia de curvas en $x$ que no solo tienen la misma dirección, sino que también tienen la misma magnitud en sus derivadas (vectores). ¿Es eso correcto?

4voto

Berci Puntos 42654

Para tu segunda pregunta, sí, el espacio tangente $T_xX$ consiste en vectores, por lo que no solo importa la dirección sino también la magnitud. De hecho, $T_xX$ es isomorfo al espacio vectorial $\Bbb R^n$, utilizando un gráfico fijo.

La cuestión es que, no sabemos todavía qué son los vectores tangentes en una variedad abstracta $X$, aunque $\alpha'(0)$ debería ser un vector tangente, un elemento de $T_{\alpha(0)}X, que estamos a punto de definir en este momento. Por eso se necesita el gráfico, ya que la diferenciación y los vectores ya están definidos en $\Bbb R^n$ y podemos utilizarlos.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X