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[科普中国]-埃尔米特度量

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埃尔米特度量(Hermite metric)是殆复流形上的一种度量。设M是殆复流形,具有殆复结构J。若M上黎曼度量g满足g(JX,JY)=g(X,Y),这里X,Y是M上任意向量场,则g称为M上的埃尔米特度量。

殆复流形殆复流形是其切空间具有复结构的实微分流形。设M是一个微分流形,若它的切丛有复结构,则切丛T(M)上的一个复结构J称为M上的殆复结构。有此结构的流形M称为殆复流形。

微分流形设M是仿紧豪斯道夫 (Hau-sdorff)空间,且是拓扑流形,称A= {(Uα,Фα)|α∈P}是它的地图,如果{Uα|α∈P}是M的开覆盖,Фα是从Uα到n维欧氏空间R的某开集上的同胚。(Uα,Φα)称为坐标卡。如果两个坐标卡 (Uα,Фα),(Uβ,Φβ) 满足Uα∩Uβ≠Φ,则称Φβ·Фα:Φα(Uα∩Uβ) →Φβ(Uα∩Uβ) 和Φα·Φβ: Φβ(Uα∩Uβ) →Фα(Uα∩Uβ) 为Uα∩Uβ上的坐标变换。如果A的所有坐标变换都是C可微的,则称A为一个C地图,其中1≤r≤∞。r也可等于ω,此时A称为解析地图。拓扑流形M的坐标卡 (U,Φ) 称为与A是Cr相容的,如果任意(Uα,Φα) ∈A,坐标变换Φ·ΦαΦα·Φ均C可微。拓扑流形M的C地图A称为最大的,如果它包含M的所有与之C相容的坐标卡。M上的最大C地图A称为M的C微分结构。(M,A)称为C微分流形,或简称为C流形。当r=∞时,C微分结构也称为光滑结构,C流形也称为光滑流形。r=ω时,C结构也称为解析结构,C流形称为解析流形。C流形(M,A)有时也简记为M。

从直观上看,拓扑流形是局部欧氏空间,局部之间用同胚映射(坐标变换)粘贴在一起。n维C流形,不仅局部同胚于n维欧氏空间,而且局部之间是用C光滑、且其逆也C光滑的坐标变换粘贴在一起。

两个C流形M和N,f:M→N是连续映射,且任一点P∈M,有包含P点的M中的坐标卡(U,Φ)以及包含f(P)的N中的坐标卡(V,),使得f(U)⊂V,同时,映射°f°Φ-1:Φ(U)→(V)是C光滑的(1≤r≤∞或r=ω),则称f是C映射。C映射也称为光滑映射,C映射也称为解析映射。其中称为f的局部表示。1

C流形M和N之间的同胚f:M→N,如果f和f均是C映射,则称f是C微分同胚。

度量度量(metric)亦称距离函数,是度量空间中满足特定条件的特殊函数,一般用d表示。度量空间也叫做距离空间,是一类特殊的拓扑空间。弗雷歇(Fréchet,M.R.)将欧几里得空间的距离概念抽象化,于1906年定义了度量空间。

为一个非空集合,他的元素叫做点。R是全体实数的集,若函数对于任意x,y,x∈X合乎条件:

(a)若,则,并;(称作正定性)

(b);(称作对称性)

(c)对于一切;(称作三角形不等式)

则称函数为集合上的一个距离函数或度量,d(x,y)为x与y之间的距离。赋予度量d的集合X称为度量空间,记为(X,d)。n维欧几里得空间Rn按通常的度量构成度量空间。区间[0,1]上定义的连续实值函数的集合上赋予由

确定的度量也是度量空间。在任意非空集合X上定义d(x,x)=0,当x≠y时,d(x,y)=1,则(X,d)也是度量空间。当d满足条件a的后半部分及b、c时,d称为伪度量,赋予伪度量的集合X称为伪度量空间。当d满足条件a、c时,d称为拟度量,赋予拟度量的集合X称为拟度量空间。

在度量空间中,紧性、可数紧性、序列紧性、子集紧性是一致的。可分性、遗传可分性、第二可数性、林德勒夫性是一致的。度量空间必满足第一可数公理,是豪斯多夫空间,完全正规空间,仿紧空间。伪度量空间满足第一可数公理,但一般不是豪斯多夫空间。

埃尔米特法国数学家。生于洛林,卒于巴黎。1842年入巴黎综合工科学校学习。由于先天性右腿残疾,曾遭受到一些人的歧视。但是,不久他就以对椭圆函数诸问题的深入研究,赢得了著名数学家雅可比的赏识。1848年任该校辅导教师。1856年被选为法国科学院院士。1869年成为巴黎综合工科学校和巴黎理学院教授。他还是圣彼得堡科学院的名誉院士。埃尔米特是柯西之后法国杰出的分析学家。他在特殊函数论、数论、高等代数、数学分析等许多方面都做出了很有价值的工作。他研究了椭圆函数和阿贝尔函数的除法和变换,应用椭圆函数解五次方程,解决了相关的力学问题;他推广了高斯研究整系数有限二次型的方法,证明了它们对任意个变量其类数仍是有限的;深入考查了矩阵理论,证明了若矩阵M=M,则其特征根为实数;他还研究了正交多项式中的一类,后来被称为埃尔米特多项式(也称切比雪夫多项式);分析了多项式族与多变数的相似性,研究了整数用代数型表示的问题;引入了复二次型,被称为埃尔米特型。他在1873年证明了数e的超越性,这是一个很著名的结果。他的主要著作收集在4卷本的《埃尔米特著作集》(1905—1917)中。1

本词条内容贡献者为:

王海侠 - 副教授 - 南京理工大学