Résumé
En géométrie différentielle, une 1-forme de connexion est une forme différentielle sur un -fibré principal qui vérifie certains axiomes. La donnée d'une forme de connexion permet de parler, entre autres, de courbure, de torsion, de dérivée covariante, de relevé horizontal, de transport parallèle, d'holonomie et de théorie de jauge. La notion de forme de connexion est intimement reliée à la notion de connexion d'Ehresmann. Soient : un groupe de Lie ; l'élément identité de ; l'algèbre de Lie de ; la représentation adjointe de sur ; une variété différentielle ; un -fibré principal sur . Dénotons l'action de groupe à droite de sur par : de sorte que pour tout et tout . La différentielle à l'identité de est l'application qui envoie un élément à son champ vectoriel fondamental sur : Définition : Une 1-forme de connexion sur est une 1-forme différentielle sur qui est à valeurs en et qui vérifie les axiomes suivants :
  1. est -équivariante, i.e. :
  2. est l'application inverse de l'application envoyant à son champ vectoriel fondamental , i.e. : Connexion d'Ehresmann Sur repose une distribution verticale canonique qui est intégrable et dont les feuilles sont les -fibres de . Une connexion d'Ehresmann sur est une distribution horizontale qui satisfait trois axiomes :
  3. est -invariante, i.e. : La relation entre la notion de connexion d'Ehresmann et de forme de connexion se résume à ce qu'une distribution horizontale donnée soit la distribution noyau d'une forme de connexion donnée : L'axiome d'-équivariance d'une forme de connexion est équivalent à l'axiome de -invariance de la distribution horizontale . Définition : Considérons une 1-forme de connexion sur .
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Connexion de Koszul
En géométrie différentielle, une connexion (de Koszul) est un opérateur sur les sections d'un fibré vectoriel. Cette notion a été introduite par Jean-Louis Koszul en 1950 et formalise le transport parallèle de vecteurs le long d'une courbe en termes d'équation différentielle ordinaire. Les connexions sont des objets localement définis auxquels sont associées les notions de courbure et de torsion. L'un des exemples les plus simples de connexions de Koszul sans torsion est la connexion de Levi-Civita naturellement définie sur le fibré tangent de toute variété riemannienne.
Tenseur de torsion
En géométrie différentielle, la torsion constitue, avec la courbure, une mesure de la façon dont une base mobile évolue le long des courbes, et le tenseur de torsion en donne l'expression générale dans le cadre des variétés, c'est-à-dire des « espaces courbes » de toutes dimensions. La torsion se manifeste en géométrie différentielle classique comme une valeur numérique associée à chaque point d'une courbe de l'espace euclidien.
Connection (principal bundle)
In mathematics, and especially differential geometry and gauge theory, a connection is a device that defines a notion of parallel transport on the bundle; that is, a way to "connect" or identify fibers over nearby points. A principal G-connection on a principal G-bundle P over a smooth manifold M is a particular type of connection which is compatible with the action of the group G. A principal connection can be viewed as a special case of the notion of an Ehresmann connection, and is sometimes called a principal Ehresmann connection.
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