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$X$ es un asesinato campo $\iff \langle \nabla_YX,Z \rangle+\langle \nabla _ZX,Y\rangle=0$

Yo no era capaz de hacer el siguiente ejercicio de Manfredo de la Geometría de Riemann:

El capítulo 3, Ejercicio 5 Deje $M$ ser una de Riemann colector y $X\in \mathfrak{X}(M)$. Deje $p\in M$ y deje $U\subset M$ ser un barrio de $p$. Deje $\varphi:(-\varepsilon,\varepsilon)\times U\to M$ ser un diferenciable de asignación tal que para cualquier $q\in U$ la curva de $t\mapsto \varphi(t,q)$ es una trayectoria de $X$ pasando a través de $q$ a $t=0$ ($U$ y $\varphi$ son dados por el teorema fundamental de ecuaciones diferenciales ordinarias, Cf. Teorema 2.2). $X$ se llama a un campo de muerte (o un infinitesimal isometría) si, para cada una de las $t_0\in (-\varepsilon,\varepsilon)$, la asignación de $\varphi(t_0,\,):U\to M$ es una isometría. Probar que:

(a) (...)

(d) $X$ es un campo de muerte $\iff \langle \nabla_YX,Z\rangle+\langle \nabla_ZX,Y\rangle=0$, para todos los $Y,Z\in \mathfrak{X}(M)$ (la ecuación anterior se llama la Matanza de la ecuación).

A continuación, Manfredo da una pista para demostrar la $(\Rightarrow)$ y por lo tanto supongo que $(\Leftarrow)$ debe ser "fácil". Sin embargo, yo no podía demostrarlo. En $(\Leftarrow)$, quiero mostrar que $$\langle d(\varphi_{t_0})_q\cdot u,d(\varphi_{t_0})_q\cdot v\rangle=\langle u,v\rangle,$$ para todos $t_0\in (-\varepsilon,\varepsilon)$, $q\in U$ y $u,v\in T_qM$. Pero yo no estoy siendo capaz de relacionar esto con el Asesinato de la ecuación. Sé que $\frac{d}{dt}\varphi(t,q)=X(\varphi(t,q))$ pero $d(\varphi_t)_q$ no es exactamente $\frac{d}{dt}\varphi(t,q)$...

5voto

failexam Puntos 90

Es un campo vectorial de Killing % satisfactorio uno $\mathcal{L}_X g=0.$desde\begin{align} (\mathcal{L}_Xg)(Y,Z)&=Xg(Y,Z)-g([X,Y],Z)-g(Y,[X,Z]) \\ &=g(\nabla_XY,Z)+g(Y,\nabla_XZ) -g([X,Y],Z)-g(Y,[X,Z]) \\ &=g(\nabla_YX,Z)+g(Y,\nabla_ZX), \end align {} donde en la segunda línea hemos utilizado el hecho de que la conexión de Levi-Civita es Riemann y en el tercero que es libre de torsión, tienen su equivalencia.

3voto

Aoeuid Puntos 318

La métrica en este caso está dada por

$$ \left < (u d\phi(t)), (d\phi(t)) v\right > = \left<(d\phi(t_0)) u, (d\phi(t_0)) v\right> +O(t^2)$$

y por lo tanto

$$\lim_{t\to 0}\frac{\left<(d\phi(t)) u, (d\phi(t)) v\right>-\left<(d\phi(t_0)) u, (d\phi(t_0)) v\right>}{t}=0$$

es decir

$$\left({\frak{L}}_Xg\right)(u,v)=0$$

A continuación, puede utilizar la respuesta de Aloizio Macedo.

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