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[科普中国]-里奇标量

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在黎曼几何中,数量曲率(Scalar curvature)或里奇标量(Ricci scalar)是一个黎曼流形最简单的曲率不变量。对黎曼流形的每一点,数量曲率是由该点附近的内蕴几何确定的一个实数。

简介在黎曼几何中,数量曲率(Scalar curvature)或里奇数量(Ricci scalar)是一个黎曼流形最简单的曲率不变量。对黎曼流形的每一点,数量曲率是由该点附近的内蕴几何确定的一个实数。

在 2 维数量曲率完全确定了黎曼流形的曲率;当维数 ≥ 3,曲率比数量曲率含有更多的信息。参见黎曼流形的曲率中完整的讨论。

数量曲率一般记为S(其它记法有Sc,R),定义为关于度量的里奇曲率张量的迹:

这个迹和度量相关,因为里奇张量是一个 (0,2) 型张量;必须将指标上升得到一个 (1,1) 型张量才能取迹。在局部坐标中我们可以写成

这里

给了一个坐标系与一个度量张量,数量曲率可以表示为:

这里是度量的克里斯托费尔符号。

不像黎曼曲率张量或里奇张量可以对任何仿射联络自然地定义,数量曲率只在黎曼几何存在;其定义与度量密不可分。1

传统记法[编辑]在使用张量指标记法的作者中,字母R通常表示三种不同的东西:

1.黎曼曲率张量:

2.里奇张量:

3.数量曲率R。

这三个由它们的指标数目区分开:黎曼张量有四个指标,里奇张量有两个指标,里奇数量曲率没有指标。不使用指标记法的一般将R保留为全黎曼曲率张量的记号。2

本词条内容贡献者为:

孙和军 - 副教授 - 南京理工大学