向量叢 vector bundle 上的聯絡是一種“微分” bundle sections 的方法,其方式類似於函式
的 exterior derivative
。 特別地,聯絡
是從光滑截面
到具有 one-forms
的
的光滑截面的函式,並滿足以下條件。
1. (萊布尼茨法則), 和
2. .
或者,聯絡可以被認為是 的 bundle sections 的線性對映,即
與 vector field
的截面,到
的截面,類似於 directional derivative。 函式
在向量場
方向上的 directional derivative 由
給出。 聯絡與向量場
一起,可以應用於
的截面
,以獲得截面
。 從這個角度來看,聯絡也必須滿足
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(1)
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對於任何光滑函式 。 此屬性從第一個定義得出。
例如,trivial bundle 允許 flat connection,因為任何 bundle section
都對應於函式
。 然後設定
給出聯絡。 trivial bundle 上的任何聯絡都具有
的形式,其中
是在
中取值的任何 one-form,即
是 one-forms 的矩陣。
one-forms 的矩陣
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(2)
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確定了在 上的秩為 3 的叢上的聯絡
。 它透過以下方式作用於截面
。
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(3)
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(4)
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(5)
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(6)
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(7)
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(8)
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在任何 trivialization 中,聯絡都可以像 trivial bundle 的情況一樣描述。 但是,如果叢 不是 trivial,則 exterior derivative
對於 bundle section
不是 well-defined (全域性地)。 儘管如此,任何兩個聯絡之間的差異都必須是在
的 endomorphisms 中取值的 one-forms,即,one forms 的矩陣。 因此,聯絡空間形成一個 affine space。
叢的 bundle curvature 由公式 給出。 在座標中,
是 two-forms 的矩陣。 例如,在上面的例子中,
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(9)
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是曲率。
描述聯絡的另一種方式是作為 的 tangent bundle
的分裂,如
。
的垂直部分對應於沿纖維的切向量,並且是
的核。 水平部分不是先驗 well-defined 的。 聯絡定義了
的子空間,該子空間與
同構。 它定義了
個 flat sections
使得
,它們是
的 fiber bundles 的 vector basis,至少在
附近。 這些 flat sections 確定了
在
附近的水平部分。 此外,向量叢上的聯絡可以透過 associated principal bundle 上的 principal bundle connection 來定義。
在某些設定中,存在規範聯絡。 例如,Riemannian manifold 具有 Levi-Civita connection,由 Christoffel symbols of the first 和 second kinds 給出,它是與度量相容的唯一無撓聯絡。 具有 Hermitian metric 的 holomorphic vector bundle 具有與度量和 complex structure 都相容的唯一聯絡。