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复Finsler 流形间的调和映射

2012-07-31肖金秀陈志华邱春晖

同济大学学报(自然科学版) 2012年10期
关键词:实部流形变分

肖金秀,贺 群,陈志华,邱春晖

(1.上海工程技术大学 高职学院,上海200437;2.同济大学 数学系,上海200092;3.厦门大学 数学科学学院,福建 厦门361005)

文献[1-5]给出了实Finsler流形间的调和映射的一些开创性成果.而对于复Finsler流形的情形,基于比实Finsler流形更复杂,更不同于Hermite度量的实部即为Riemann度量,复Finsler度量的实部不再是实Finsler度量,导致复Finsler流形间的调和映射 的研究更复杂.文献[6]通过考虑∂--能量变分研究了紧Riemann曲面到复Finsler流形上的调和映射.最近,文献[7]则通过计算能量变分和应用文献[8]中的非线性椭圆系统研究了复Finsler流形到Hermite流形上的调和映射,并且得到有关Kähler Finsler流形到复流形间调和映射的存在性定理.

本文,通过定义其上的整体内积得到相应 的伴随算子和Laplace算子,并且巧妙地给出了复Finsler度量和实Finsler度量之间的关系,得到了复Finsler流形间调和 映射的能量泛函与∂-能量泛函和∂--能量泛函之间的关系式,并且通过技巧性的计算分别得到了他们的变分公式,从而给出了调和映射的定义;由于复Finsler流形中有关复Finsler度量的联络系数不仅和底流形上的点有关而且和纤维也有关,进而导致∂-能量与∂--能量之差不是同伦不变的.

1 预备知识

设M为复n维的复流形,(zk)为其局部坐标,T1,0M为其全纯切丛.设u=(zk,ηk)∈T1,0M,F(u)为强拟凸复Finsler度量,由zk=xk+ixn+k和ηk=yk+iyn+k知,实函数F(u)=(xa,yb)不再是TRM\{0}上实Finsler度量.若(gjk-)确定的矩阵是正定的,则称gjk-是强凸的[9].因此,Munteanu引进不同于Abate和Patrizio的方法,实的度量结构不是由决定,而是由矩阵gjk-的实部确定.

命题1[9]设(z,η)由强拟凸复Finsler度量F诱导T1,0M上的 Hermite度量 ,则L2(x,y):=gab(x,y)yayb为一实Finsler度量,其中g

式中:Re表示实部;Im表示虚部.

称L为强拟凸复Finsler度量F诱导的实Finsler度量.设的逆矩阵,即为),由可得:

设C*=C\{0},射影切丛PTM定义为PTM=/C*且∶PTM→M,则PTM上的Finsler几何量关于切向量(即纤维坐标)是零齐次的.令∧δηn,PTM 体积形式为dV=dτ∧d∧ dσ ∧d(参见[10-11]).

引理1 设(M,F)为紧强拟凸复Finsler流形.则对于所有射影切丛PTM上的函数f,

因此,

在PTM上积分得

由式(3)得

引理2 设(M,F)为紧强拟凸复Finsler流形.若T1,0M上的光滑函数f满足f(z,λη)=λ-f(z,η),则

而有

因此

2 调和映射

设(M,F)为n维紧强拟凸复Finsler流形,(N,L)为m维强拟凸复Finsler流形.设f:M→N为非退化光滑映射.记M的局部坐标为{zi}以及{ωμ}为N的局部坐标,f局部可表示为

设有关度量F的Chern-Finsler联络的联络系数为有关度

量L的联络的联络系数为

其中f既非全纯也非反全纯.否则,若f全纯则e″(f)=0;若f反全纯则e′(f)=0.f的∂-能量泛函和∂--的能量泛函可定义为

由引理2,公式(6)可重写为

从而式(7)也可重写为

记TRM的实局部坐标为(x1,…,x2n,y1,…,y2n)及TRN的实局部坐标为(x~1,…,x~2m,y~1,…,y~2m),其中zi=xi+ixn+i,ωμ=x~μ+ix~m+μ,则

其中1≤a,…≤2m,1≤b,…≤2n且

1≤a,c…≤2m,1≤b,d…≤2n.根据式(1)—(2),得

从而,f的能量密度可定义为.由式(6),(11),有

则,

现考虑f=f0的光滑变分,即一族光滑映射ft∶M→N,t∈D= {z∈C||z|<ε}.

则f的∂-能量泛函和∂--能量泛函变分为

由变分{ft}诱导上的向量为

由引理2得

类似地,

以及

因此,有

定理1 设(M,)为紧强拟凸复Finsler流形,(N,L)为强拟凸复Finsler流形.若f:(M,F)→(N,L)为非退化且非反全纯映射,∂-能量泛函的第一变分为

其中

以及

类似地,

定理2 设(M)为紧强拟凸复Finsler流形,(N,L)为强拟凸复Finsler流形.若f:(M,F)→(N,L)为非退化且非全纯映射.则-能量泛函的第一变分为

其中:

以及

注意1 若(N,L)为Hermite流形同样可以得到文献 [7]中的定理3.1.

注意2 若(M,F)为紧Riemann曲面,可以得到文献[6]中的结果.

则,

定理2 在复Finsler流形上,K(f)不是同伦不变的.

由式(17)和(18)知,对于 Käahler流形间的光滑映射f,K(f)是同伦不变的.

[1] He Q,Shen Y B.Some results on harmonic maps for Finsler manifolds[J].International Journal of Mathematics,2005(16):1017.

[2] He Q,Shen Y B.Some properties of harmonic maps for Finsler manifolds[J].Houston Journal of Mathematics,2007(33):683.

[3] Mo X H.Harmonic maps from Finsler manifolds[J].Illinois Journal of Mathematics,2001,45(4):1331.

[4] Mo X H,Yang Y.The existence of harmonic maps from Finsler manifolds to Riemannian manifolds[J].Science in China Series A:Mathematics,2005,48(1):115.

[5] Shen Y B,Zhang Y.Second variation of harmonic maps between Finsler manifolds[J].Science in China Series A:Mathematics,2004,47(1):39.

[6] Nishikawa S.Harmonic maps of Finsler manifolds[C]∥Topics in Differential Geometry. Bucharest: Editura Academidi Române,2008:207-247.

[7] Han J W,Shen Y B.Harmonic maps from complex Finsler manifolds[J].Pacific Journal of Mathematics,2008,236(2):341.

[8] Jost J,Yau S T.A nonlinear elliptic system for maps from Hermitian to Riemannian manifolds and rigidity theorems in Hermitian geometry[J].Acta Mathematica,1993,170(2):221.

[9] Munteanu G.Complex spaces in Finsler,Lagrange and Hamilton geometries [M]. [S.l.]:Kluwer Academic Publishers,2004.

[10] Xiao J X,Zhong T D,Qiu C H.Bochner technique in Strongly Kähler Finsler manifolds[J].Acta Mathematica Scientia,2010,30(B1):89.

[11] Bland J,Kalka M.Variations of holomorphic curvature for Kähler Finsler metrics[J].Contemporary Mathematics,1996(196):121.

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