Класс риманова пространства
Класс ри́манова простра́нства , число такое, что может быть локально изометрически вложено в -мерное евклидово пространство и не может быть вложено в евклидово пространство меньшего числа измерений. От вложения требуется достаточно высокая регулярность [т. к. риманово пространство допускает локальное изометрическое вложение в виде -гладкой гиперповерхности в (теорема Нэша)]; класс аналитического риманова пространства не превосходит (теорема Жане – Картана).
Класс риманова пространства равен нулю в том и только том случае, если тензор кривизны многообразия тождественно равен нулю. Метрики постоянной положительной кривизны имеют класс 1 и реализуются в виде гиперсфер евклидова пространства. Класс -мерного пространства постоянной отрицательной кривизны равен (теорема Картана). Класс риманова многообразия строго отрицательной двумерной секционной кривизны не меньше (Бopисeнкo. 1973). Если риманово многообразие имеет отрицательную -мерную секционную кривизну, где – чётно, то его класс . Найден алгебраический критерий (Poзeнсoн. 1941), позволяющий установить, будет ли класс данного многообразия равен 1, основанный на том факте, что для метрик класс 1 при некоторых дополнительных условиях уравнения Петерсона – Кодацци являются следствием уравнений Гаycca.
Если риманово многообразие является метрическим произведением римановых многообразий :причём – пространства класса 1 , то есть пространство класса (Moor. 1971). Если многообразия имеют постоянную отрицательную секционную кривизну, то класс их метрического произведения равен (Moor. 1971).
Класс двумерных римановых многообразий знакопостоянной кривизны равен 1. Вопрос остаётся открытым в случае метрики знакопеременной кривизны. Построен (Погорелов. 1971) пример двумерного риманова многообразия класса , не допускающего локально изометрического погружения класса в . Однако любая компактная часть полной метрики на плоскости изометрично погружается в (причём если метрика имела регулярность , то поверхность принадлежит классу ), т. е. класс не больше двух (Позняк. 1973).
Понятие «класс погружения» вводится и для псевдориманова пространства. Пусть – псевдориманово многообразие, метрический тензор которого имеет положительных и отрицательных собственных значений, , а – псевдоевклидово пространство с метрикойПусть – наименьшее неотрицательное целое число, такое, что допускает погружение в пространство c . Для каждого из определяется -й класс погружения многообразия как такое наименьшее число , что допускает погружение в , где . Класс погружения многообразия определяется как .
Любое псевдориманово многообразие с аналитической метрикой допускает аналитическое и изометрическое погружение в , где , а , – любые заданные целые числа, удовлетворяющие условию , , т. е. для всех (Фридман. 1966). Если тензор Риччи для равен нулю, то .
Если имеет постоянную кривизну, то его класс равен 1, т. е. существует пространство с , такое, что локально изометрично части гиперсферы в . Для пространств постоянной отрицательной кривизны , тогда как (Бopисeнкo. 1976).