上的。我们需要明确
f
是什么——是向量空间?是李群?这决定了‘量’的性质。”
描述变化:从“箭头转向”到“联络”
嘉当指向艾莎草图中那些表示“变化”的弯曲箭头。“她感觉到了‘变化’,但她缺乏描述这种变化的定量工具。这个工具就是联络。”
他在纤维丛的图示上,画出了一条曲线,并在曲线上的每一点,标出了纤维空间中的一个“平行移动”的方向。“联络
w,是一个一次微分形式,其取值在纤维的李代数中。它精确地定义了:当我们在底空间
b
上沿一条路径移动时,纤维
f
中的点(比如一个向量)应该如何‘平行移动’。艾莎的箭头,正是对这种‘平行移动’规则的朴素几何想象。”
他写下核心方程:?_v
s
=
0,
解释道:“这表示截面
s
沿着方向
v
是平行的。联络
w
完全决定了这个平行移动的规则。”
刻画弯曲:从“图形感觉”到“曲率”
嘉当将目光投向艾莎草图中曲线缠绕最复杂的区域。“她似乎试图描绘空间本身的‘弯曲’如何影响这些依附的‘量’。这就是曲率。”
“曲率
w,是联络
w
的外微分,w
=
dw