无穷小量高阶下的黎曼几何
微分几何
2024-06-07 v3 数学物理
math.MP
摘要
微分几何可推广至允许任意阶无穷小量。本文旨在表明,如此发展的理论以有趣的方式拓展了既有几何思想,蕴含未来探索的丰富潜力。首要之事是赋予高阶切向量这一概念——其由交换代数抽象定义——以基于空间直觉的可操作解释。随后我们引入所谓喷射联络(jet connection)的微积分,即一种以高阶切向量为自变量的通常仿射联络的扩展,从而使我们能赋予沿高阶切向量方向的平行输运以意义——据我们所知,此前从未被考虑过。在将黎曼度量张量推广至包含对直至任意阶无穷小量的依赖后,我们得到了列维-奇维塔联络与黎曼曲率张量的自然类比,其展现出根植于不同阶无穷小量间相互作用的新现象。最后在积分一侧,我们发展了适应于可能高于一阶微分之被积函数的内在积分理论,以期最终定义可应用于广义相对论的一般作用量泛函。
引用
@article{arxiv.2310.04214,
title = {Riemannian Geometry to Higher Order in the Infinitesimals},
author = {William Bies},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.04214},
year = {2024}
}
备注
124 pages. Replacement for sections 1-5 of version 2 of arXiv:2310.04214. The remainder to appear in Parts II and III, to follow