基本介紹
全測地子流(totally geodesic submanifold)是一類子流形,指第二基本形式恆為零的子流形。設M為黎曼流形的黎曼子流形,則M為的全測地子流形的另一等價條件是:中的任意一條與M相切的測地線位於M中,且也為M的測地線。通常的包含嵌入都是全測地子流形的例子。全測地子流形的例子是十分稀少的,一般黎曼流形幾乎都不具有任何全測地子流形,黎曼流形的一個等距變換的固定點集是一個全測地子流形,具正里奇曲率流形的任意兩個緊緻全測地超曲面必相交 。
相關結論
關於全測地子流形有下面結果。
1. S是M的全測地子流形,則S 的測地線也是M的測地線。
2. Riemann流形M的連通完備子流形S是全測地子流形若且唯若沿S中曲線的M的平行移動總將S的切向量移動到S的切向量,即若則
3. M為單連通完備Riemann流形,且曲率為負。S 為M 的閉全測地子流形,則與S垂直於p的M的測地線構成M的一個子流形且
時,
4. S為Riemann流形M的全測地子流形,如果M是局部對稱的,則S 也是局部對稱的。
事實上,S上的每個點的( 中心)測地對稱是M在該點的(中心)測地對稱在S 上的限制。
5. 設S是M的子流形,使得時有為中元素,記為於是有。
又若M有Riemann結構為在S上誘導的Riemann結構,為對應的的Riemann聯絡,又均有則有
又設S為M的全測地子流形,則有。
又若分別為的曲率張量,則
而且,對上的一個二維子空間,關於M與S的截曲率是一樣的 。
對稱空間的全測地子流形
定理 設是Riemann對稱空間,又對應Cartan分解為為的切空間,S是M的子流形,S在處切空間為於是有
1) 若S為M的全測地子流形,則有
滿足上述關係,稱為的一個 李三系。
2) 若中子空間滿足(1),則是M的 全測地子流形 。