《黎曼幾何引論(下)》為下冊(cè),可以作為“黎曼幾何”課程的后續(xù)課“黎曼幾何II”的教材。當(dāng)前,微分幾何與數(shù)學(xué)的各個(gè)分支的相互影響越來(lái)越深刻、關(guān)系越來(lái)越密切!独杪鼛缀我摚ㄏ拢份^好地反映了這種緊密的聯(lián)系,其內(nèi)容共有三章,包括Kahler流形、黎曼對(duì)稱(chēng)空間及主纖維叢上的聯(lián)絡(luò)。每章末都附有大量的習(xí)題,書(shū)末并附有習(xí)題解答和提示,便于讀者深入學(xué)習(xí)和自學(xué)。
《黎曼幾何引論(下)》的選材和敘述都有它獨(dú)到之處,與現(xiàn)有的數(shù)學(xué)文獻(xiàn)相比頗具特色,可作為綜合大學(xué)、師范院校數(shù)學(xué)系、物理系等相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生課程或研究生讀者討論班的教材或參考書(shū),也可供從事微分幾何、調(diào)和分析,以及數(shù)學(xué)物理等專(zhuān)門(mén)方向的研究人員參考。
《黎曼幾何引論》上、下兩冊(cè)的分工是:上冊(cè)作為基礎(chǔ)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生課程“黎曼幾何引論”的教材,其主要內(nèi)容應(yīng)該、而且能夠在周學(xué)時(shí)為3、或4的一學(xué)期課程中講完,重點(diǎn)是黎曼幾何的基本概念和基本理論,以及大范圍黎曼幾何的主要結(jié)果和變分方法的運(yùn)用;下冊(cè)可以作為后續(xù)課程“黎曼幾何Ⅱ”的教材,或討論班的學(xué)習(xí)材料。當(dāng)前,微分幾何與數(shù)學(xué)的各個(gè)分支的相互影響越來(lái)越深刻、關(guān)系越來(lái)越密切,本書(shū)的下冊(cè)則體現(xiàn)了這種緊密的聯(lián)系。例如,Kahler流形是復(fù)流形幾何以及代數(shù)幾何的主要角色,在本書(shū)我們從微分幾何的角度論述了Kahler流形上的各種結(jié)構(gòu)的相容性及其幾何意義。黎曼對(duì)稱(chēng)空間是一類(lèi)特殊的黎曼流形,有相當(dāng)豐富的對(duì)稱(chēng)性質(zhì),與李群和李代數(shù)有密切的聯(lián)系,它是微分幾何的重要研究對(duì)象,也是調(diào)和分析等的演繹舞臺(tái)。微分幾何在數(shù)學(xué)各個(gè)分支中的主要應(yīng)用是,它提供了一種對(duì)于光滑切向量場(chǎng)進(jìn)行微分的結(jié)構(gòu),所以聯(lián)絡(luò)是微分幾何的核心內(nèi)容。本書(shū)的第十章從平行移動(dòng)的角度闡述了主叢上的聯(lián)絡(luò)的由來(lái)及其幾何意義。一個(gè)約定俗成的準(zhǔn)則是,一個(gè)數(shù)學(xué)命題是否屬于微分幾何的范疇,關(guān)鍵是看它是否涉及曲率的概念。曲率是圖形或某種空間結(jié)構(gòu)通過(guò)微分手段獲得的不變量,是微分幾何中最基本的概念,是衡量空間的某種結(jié)構(gòu)是否平凡的數(shù)量特征。本書(shū)各章都要講到各種結(jié)構(gòu)的曲率及其幾何意義為止。
翻閱本書(shū)不難發(fā)現(xiàn),本書(shū)的選材和敘述與現(xiàn)有的數(shù)學(xué)文獻(xiàn)相比較都有它的獨(dú)到之處。本書(shū)是作者在北京大學(xué)學(xué)習(xí)微分幾何和長(zhǎng)期從事微分幾何教學(xué)和研究的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。在這里,我們特別懷念吳光磊教授,因?yàn)楸緯?shū)的有些講法出自吳先生在討論班上的演講。例如,復(fù)向量空間的對(duì)偶空間,向量叢上聯(lián)絡(luò)所誘導(dǎo)的水平分布等等都是吳先生在討論班上曾經(jīng)講過(guò)的內(nèi)容,凝集了他的學(xué)習(xí)心得。而且,他經(jīng)常要求我們用最簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言把概念清晰地表達(dá)出來(lái)。我們?cè)诒緯?shū)所追求的目標(biāo)之一就是把概念的由來(lái)和意義講清楚,而不滿足于它們的形式表述。數(shù)學(xué)的概念不只是術(shù)語(yǔ)和公式的堆砌,它們都有發(fā)生、發(fā)展和推廣的過(guò)程。我們?cè)噲D努力反映這種發(fā)展的過(guò)程。例如,第十章的(2。18)式定義的標(biāo)架叢上的聯(lián)絡(luò)形式θ是主叢上的聯(lián)絡(luò)形式的特殊情形,我們還進(jìn)一步指出:實(shí)際上它是向量叢E上的活動(dòng)標(biāo)架的相對(duì)分量。在這樣理解的基礎(chǔ)上,我們才能體會(huì)到抽象概念的豐富、生動(dòng)的內(nèi)涵,而不只是一堆枯燥的公式。當(dāng)然,本書(shū)只提供了K?hler流形、黎曼對(duì)稱(chēng)空間、主纖維叢上的聯(lián)絡(luò)的基礎(chǔ)理論,并不是直接從事這些課題的前沿研究,但是它們?yōu)橛嘘P(guān)課題的前沿研究提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),我們相信這些內(nèi)容對(duì)于從事微分幾何、非線性分析、調(diào)和分析和數(shù)學(xué)物理研究的工作者是十分有用的。
和上冊(cè)一樣,李興校教授參與了本書(shū)的寫(xiě)作,特別是本書(shū)的習(xí)題、答案和提示以及10。6是由他執(zhí)筆的。本書(shū)的寫(xiě)作得到國(guó)家自然科學(xué)基金(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)NSFC10271004)的資助,我們對(duì)此表示衷心的感謝。作者對(duì)責(zé)任編輯邱淑清老師的卓有成效的辛勤工作表示感謝。20年多來(lái),她為數(shù)學(xué)書(shū)籍的出版傾注了很多心血,嚴(yán)格、細(xì)致的工作作風(fēng)有口皆碑。借此機(jī)會(huì)向她表示崇高的敬意。
限于作者的水平,本書(shū)中的不足之處肯定是存在的,誠(chéng)懇地希望讀者能不吝指正。
陳維桓,北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師。1964年畢業(yè)于北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系,后師從吳光磊先生讀研究生。長(zhǎng)期從事微分幾何方向的研究工作和教學(xué)工作,開(kāi)設(shè)的課程有“微分幾何”、“微分流形”、“黎曼幾何引論”和“纖維叢的微分幾何”等。已出版的著作有:《微分幾何講義》(與陳省身合著),《黎曼幾何選講》(與伍鴻熙合著),《微分幾何初步》,《微分流形初步》和《極小曲面》等。
李興校,河南師范大學(xué)數(shù)學(xué)系教授,1994年在四川大學(xué)獲得博士學(xué)位,主要研究方向是子流形微分幾何。
第八章 Kahler流形
8.1 復(fù)向量空間
8.2 復(fù)流形和近復(fù)流形
8.3 復(fù)向量叢上的聯(lián)絡(luò)
8.4 Kahler流形的幾何
8.5 全純截面曲率
8.6 Kahler流形的例子
8.7 陳示性類(lèi)
習(xí)題八
第九章 稱(chēng)曼對(duì)稱(chēng)空間
9.1 定義和例子
9.2 黎曼對(duì)稱(chēng)空間的性質(zhì)
9.3 黎曼對(duì)稱(chēng)對(duì)
9.4 黎曼對(duì)稱(chēng)空間的例子
9.5 正文對(duì)稱(chēng)李代數(shù)
9.6 黎曼對(duì)稱(chēng)空間的曲率張量
習(xí)題九
第十章 主纖維叢上的聯(lián)絡(luò)
10.1 向量叢上的聯(lián)絡(luò)和水平分布
10.2 標(biāo)架叢和聯(lián)絡(luò)
10.3 微分纖維叢
10.4 主纖維叢上的聯(lián)絡(luò)
10.5 主叢上聯(lián)絡(luò)的曲率
10.6 Yang -Mills場(chǎng)簡(jiǎn)介
習(xí)題十
習(xí)題解答和提示
參考文獻(xiàn)
索引