Почти симплектическая структура
Почти́ симплекти́ческая структу́ра, невырожденная дифференциальная -форма на многообразии. Почти симплектическая структура может существовать только на чётномерном многообразии и определяет -структуру , а именно главное расслоение реперов на со структурной группой , состоящее из всех реперов , для которых
Необходимое и достаточное условие существования на многообразии почти симплектической структуры (так же, как и почти комплексной структуры) состоит в возможности редукции структурной группы касательного расслоения к унитарной группе . Для этого, в частности, необходимо обращение в нуль всех нечётномерных классов Штифеля – Уитни многообразия (Libermann. 1955).
Почти комплексная структура и риманова метрика на многообразии определяют почти симплектическую структуру по формуле
где – векторы, и любая почти симплектическая структура может быть получена таким образом. Почти симплектическая структура называется интегрируемой или, иначе, симплектической структурой, если в окрестности любой точки в некоторых локальных координатах , , она приводится к виду . Согласно теореме Дарбу, для этого необходимо и достаточно, чтобы форма была замкнута. Пример интегрируемой почти симплектической структуры – каноническая симплектическая структура на кокасательном расслоении произвольного многообразия (здесь – локальные координаты многообразия , – соответствующие координаты в слое). Примером неинтегрируемой почти симплектической структуры является левоинвариантная -форма на полупростой группе Ли , получающаяся разнесением левыми сдвигами произвольной невырожденной внешней -формы на соответствующей группе алгебре Ли. Так же, как и риманова метрика, почти симплектическая структура определяет изоморфизм касательных и кокасательных пространств (а тем самым и пространств контравариантных и ковариантных тензоров), а также каноническую -форму объёма и ряд операторов в пространстве дифференциальных форм: оператор внешнего умножения на ; оператор внутреннего умножения на ; оператор звёздочки Ходжа : , , где оператор внутреннего умножения определяется как свёртка данной формы с -вектором, соответствующим -форме ; оператор кодифференцирования . В отличие от риманова случая оператор оказывается кососимметрическим относительно глобального скалярного произведения в пространстве -форм на компактном многообразии . Для произвольной -формы имеет место разложение Ходжа – Лепажа , где – однозначно определённые эффективные (т. е. аннулируемые оператором ) формы (Лычагин. 1979).
Почти симплектическая структура называется конформно плоской, если существует такая функция , что . Это эквивалентно представимости формы в виде:
При необходимым и достаточным условием того, чтобы почти симплектическая структура была конформно плоской, является замкнутость -формы , а при – выполнение равенства (Libermann. 1955).
Тензор типа , соответствующий -форме и определяемый равенством , где – векторы, называется тензором кручения почти симплектической структуры . С ним ассоциируется, вообще говоря, вырожденная метрика . C произвольной почти симплектической структурой связывается класс линейных связностей , аннулирующих форму и имеющих тензор своим тензором кручения. Две такие связности отличаются на тензорное поле вида , где – произвольное симметрическое тензорное поле. Рассматриваемые связности взаимно однозначно соответствуют сечениям первого продолжения для -структуры , являющегося главным расслоением реперов на со структурной группой (векторной группой однородных полиномов третьей степени от переменных). -структура является -структурой бесконечного типа. Поэтому группа автоморфизмов почти симплектической структуры может быть бесконечномерной. В частности, группа автоморфизмов симплектической структуры всегда бесконечномерна и является -транзитивной группой для любого .