Bu alt b¨ol¨umde ilk ¨once harmonikli˘gi karakterize eden tensiyon alanı hesap-lanacaktır.
Teorem 3.2.1. (M, g, J) bir Kaehler manifold, (N, g0) bir Riemann manifold ve F : (M2m+2r, g, J) → (Nm+2r, g0) bir konform anti-invaryant submersiyon olsun. c¸ekF∗ dist-rib¨usyonunun ortalama e˘grilik vekt¨or alanı µc¸ekF∗ olmak ¨uzere F d¨on¨us¸¨um¨un¨un tensiyon alanı
τ(F ) = −mF∗(µc¸ekF∗) + (2 − m − 2r)F∗(grad ln λ) (3.2.1) dır.
˙Ispat. Γ(T M) nin bir ortonormal bazı {e1, ..., em, Je1, ..., Jem, µ1, ..., µ2r} olmak ¨uzere Γ(c¸ekF∗)’ın ortonormal bazı {e1, ..., em}, Γ(Jc¸ekF∗)’ın ortonormal bazı {Je1, ..., Jem} ve Γ(µ)’nun ortonormal bazı {µ1, ..., µ2r} olsun. Bu durumda (2.1.7) denkleminden
τ(F ) = dır. (c¸ekF∗× c¸ekF∗) ¨uzerinde ikinci temel formun izi
izc¸ekF∗∇F∗=
elde edilir. Benzer s¸ekilde
elde edilir. F bir konform submersiyon ve p ∈ M ic¸in TF(p)N’ nin bir ortonormal bazı { 1
bulunur. (3.2.2) ve (3.2.3) denklemlerinden (3.2.1) denklemi elde edilir.
Teorem 3.2.1 den as¸a˘gıdaki ifade s¨oylenebilir.
Teorem 3.2.2. (M, g, J) ve (N, g0) sırasıyla bir Kaehler manifold ve bir Riemann manifold olsun. F: (M2m+2r, g, J) → (Nm+2r, g0) bir konform anti-invaryant submersiyon olsun. Bu durumda as¸a˘gıdakilerden ikisi ¨uc¸¨unc¨uy¨u belirler:
(i) F d¨on¨us¸¨um¨u harmoniktir.
(ii) Lifler minimaldir.
(iii) F d¨on¨us¸¨um¨u yatay homotetik d¨on¨us¸¨umd¨ur.
˙Ispat. Teorem 3.2.1 den
τ(F ) = −mF∗(µc¸ekF∗) + (2 − m − 2r)F∗(grad ln λ)
oldu˘gundan (i) ve (ii) varsa (2 − m − 2r)F∗(grad ln λ) = 0 olup F d¨on¨us¸¨um¨u yatay ho-motetik d¨on¨us¸¨umd¨ur. Benzer s¸ekilde di˘ger es¸itliklerde g¨osterilebilir.
Teorem 3.2.1 den as¸a˘gıdaki sonuc¸ elde edilir.
Sonuc¸ 3.2.1. (M, g, J) bir Kaehler manifold, (N, g0) bir Riemann manifold ve F : (M2m+2r, g, J) → (Nm+2r, g0) bir konform Lagrangian submersiyon olsun. F d¨on¨us¸¨um¨un¨un harmonik olması ic¸in gerek ve yeter s¸art liflerin minimal olmasıdır.
S¸imdi konform anti-invaryant submersiyonun tamamen jeodeziklik durumunu aras¸tıraca˘gız. ˙Iki Riemann manifold arasındaki bir F d¨on¨us¸¨um¨u ∀X ,Y ∈ Γ(T M) ic¸in (∇F∗)(X ,Y ) = 0 ise F d¨on¨us¸¨um¨une tamamen jeodezik d¨on ¨us¸ ¨um denir. Bir tamamen jeodezik d¨on¨us¸¨um¨un geometrik olarak ifadesi total uzaydaki her jeodezi˘gin baz uzayda da jeodezik olmasıdır.
Teorem 3.2.3. (M, g, J) bir Kaehler manifold, (N, g0) bir Riemann manifold ve F : (M, g, J) −→ (N, g0) bir konform anti-invaryant submersiyon olsun. Bu durumda ∀X ∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ve Y ∈ Γ(T M) ic¸in F d¨on¨us¸¨um¨u tamamen jeodezik d¨on¨us¸¨um ise
−∇FXF∗Y = F∗{J(AXJY1+
V
∇MXB
Y2+ AXC
Y2) +C
(H
∇MXJY1+ AX
B
Y2+H
∇MXC
Y2)} (3.2.4)dır.
˙Ispat. ∀X ∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ve Y ∈ Γ(T M) ic¸in, M bir Kaehler manifoldu oldu˘gundan (2.1.6) denklemi kullanılırsa
(∇F∗)(X ,Y ) = ∇FXF∗Y− F∗(∇MXY)
= ∇FXF∗Y+ F∗(J∇MXJY)
yazılır. Y1∈ Γ(c¸ekF∗) ve Y2∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ic¸in Y = Y1+Y2∈ Γ(T M) dir. (2.4.8), (2.4.9) ve (3.1.2) denklemleri kullanılırsa
(∇F∗)(X ,Y ) = ∇FXF∗Y+ F∗{JAXJY1+
BH
∇MXJY1+C H
∇MXJY1 +B
AXB
Y2+C
AXB
Y2+ JV
∇MXB
Y2+ JAX
C
Y2+BH
∇MXC
Y2+C H
∇MXC
Y2} bulunur. Gerekli d¨uzenlemeler yapılırsa(∇F∗)(X ,Y ) = ∇FXF∗Y+ F∗{J(AXJY1+
V
∇MXB
Y2+ AXC
Y2) +C
(H
∇MXJY1+ AXB
Y2+H
∇MXC
Y2)}elde edilir. (∇F∗)(X ,Y ) = 0 ise (3.2.4) denklemi sa˘glanır. Buradan ispat tamamlanır.
Tanım 3.2.1. (M, g, J) bir Kaehler manifold, (N, g0) bir Riemann manifold ve F : (M, g, J) −→ (N, g0) bir konform anti-invaryant submersiyon olsun. U ∈ Γ(c¸ekF∗) ve X ∈ Γ(µ) ic¸in (∇F∗)(JU, X ) = 0 ise F d¨on¨us¸¨um¨une (Jc¸ekF∗, µ) tamamen jeodezik d¨on¨us¸¨um denir.
S¸imdi ¨usteki tanımın konform submersiyonun karakterizasyonu ¨uzerine ¨onemli bir etkisi oldu˘gunu g¨osterece˘giz.
Teorem 3.2.4. (M, g, J) bir Kaehler manifold, (N, g0) bir Riemann manifold ve F : (M, g, J) −→ (N, g0) bir konform anti-invaryant submersiyon olsun. Bu durumda F d¨on¨us¸¨um¨un¨un (Jc¸ekF∗, µ) tamamen jeodezik d¨on¨us¸¨um olması ic¸in gerek ve yeter s¸art F d¨on¨us¸¨um¨un¨un bir yatay homotetik d¨on¨us¸¨um olmasıdır.
˙Ispat. U ∈ Γ(c¸ekF∗) ve X ∈ Γ(µ) ic¸in, (2.6.1) denkleminden,
(∇F∗)(JU, X ) = JU (ln λ)F∗X+ X (ln λ)F∗JU− g(JU, X)F∗(grad ln λ)
yazılır. ¨Usteki denklemden F yatay homotetik d¨on¨us¸¨um ise (∇F∗)(JU, X ) = 0 dır. Ter-sine, (∇F∗)(JU, X ) = 0 ise
JU(ln λ)F∗X+ X (ln λ)F∗JU = 0 (3.2.5)
olur. F bir konform submersiyon oldu˘gu ic¸in (3.2.5) denkleminin her iki tarafı F∗JU ile c¸arpılırsa
g(grad ln λ, JU )g0(F∗X, F∗JU) + g(grad ln λ, X )g0(F∗JU, F∗JU) = 0
bulunur. Yukarıdaki denklemden g(grad ln λ, X ) = 0 olup λ, Γ(µ) ¨uzerinde sabittir. Di˘ger taraftan (3.2.5) denkleminin her iki tarafı F∗X ile c¸arpılırsa
g(grad ln λ, JU )g0(F∗X, F∗X) + g(grad ln λ, X )g0(F∗JU, F∗X) = 0
elde edilir. Bu denklemden de g(grad ln λ, JU ) = 0 olup λ, Γ(Jc¸ekF∗) ¨uzerinde sabittir.
Bu durumda λ, (c¸ekF∗)⊥ ¨uzerinde sabit olup ispat biter.
Teorem 3.2.5. (M, g, J) bir Kaehler manifold, (N, g0) bir Riemann manifold ve F : (M, g, J) −→ (N, g0) bir konform anti-invaryant submersiyon olsun. Bu durumda ∀U,V ∈ Γ(c¸ekF∗) ve X ,Y ∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ic¸in F d¨on¨us¸¨um¨un¨un tamamen jeodezik d¨on¨us¸¨um olması ic¸in gerek ve yeter s¸artlar
(i) TUJV = 0 ve
H
∇UMJV ∈ Γ(Jc¸ekF∗),(ii) F d¨on¨us¸¨um¨u yatay homotetik d¨on¨us¸¨umd¨ur.
(iii) ˆ∇V
B
X+ TVC
X = 0 ve TVB
X+H
∇VMC
X∈ Γ(Jc¸ekF∗)dır.
˙Ispat. ∀U,V ∈ Γ(c¸ekF∗) ic¸in, M bir Kaehler manifold oldu˘gundan, (2.1.6) denklemi kul-lanılırsa
(∇F∗)(U,V ) = F∗(J∇UMJV) olur. (2.4.7) ve (3.1.2) denklemleri kullanılırsa
(∇F∗)(U,V ) = F∗(JTUJV+
BH
∇MUJV+C H
∇UMJV)= F∗(JTUJV+
C H
∇MUJV)elde edilir. Yukarıdaki denklemden (∇F∗)(U,V ) = 0 olması ic¸in gerek ve yeter s¸art F∗(JTUJV +
C H
∇UMJV) = 0 dır. Buradan da TUJV = 0 veH
∇MUJV ∈ Γ(Jc¸ekF∗) eldeedilir. Di˘ger taraftan ∀X ,Y ∈ Γ(µ) ic¸in (2.6.1) denkleminden,
(∇F∗)(X ,Y ) = X (ln λ)F∗Y+Y (ln λ)F∗X− g(X,Y )F∗(grad ln λ)
olur. Yukarıdaki denklemden F d¨on¨us¸¨um¨u yatay homotetik d¨on¨us¸¨um ise (∇F∗)(X ,Y ) = 0 dır. Tersine, (∇F∗)(X ,Y ) = 0 ise yukarıdaki denklemde Y = JX yazılırsa
(∇F∗)(X , JX ) = X (ln λ)F∗JX+ JX (ln λ)F∗X− g(X, JX)F∗(grad ln λ) olup
X(ln λ)F∗JX+ JX (ln λ)F∗X = 0 (3.2.6) elde edilir. F bir konform submersiyon oldu˘gu ic¸in (3.2.6) denkleminin her iki tarafı F∗JX ile c¸arpılırsa
X(ln λ)g0(F∗JX, F∗JX) + JX (ln λ)g0(F∗X, F∗JX) = 0 olup gerekli d¨uzenlemeler yapılırsa
g(grad ln λ, X )λ2g(JX , JX ) + g(grad ln λ, JX )λ2g(X , JX ) = 0
dır. Bu durumda λ, Γ(µ) ¨uzerinde sabittir. Di˘ger taraftan U,V ∈ Γ(c¸ekF∗) ic¸in, (2.6.1) denkleminden,
(∇F∗)(JU, JV ) = JU (ln λ)F∗JV+ JV (ln λ)F∗JU− g(JU, JV )F∗(grad ln λ)
yazılır. Yukarıdaki denklemden F bir yatay homotetik d¨on¨us¸¨um ise bu durumda (∇F∗)(JU, JV ) = 0 dır. Tersine (∇F∗)(JU, JV ) = 0 ise yukarıdaki denklemde V yerine U yazılıp denklem d¨uzenlenirse
2JU (ln λ)F∗JU− g(JU, JU)F∗(grad ln λ) = 0 (3.2.7) elde edilir. F bir konform submersiyon oldu˘gu ic¸in (3.2.7) denkleminin her iki tarafı F∗JU ile c¸arpılırsa
2JU (ln λ)g0(F∗JU, F∗JU) − g(JU, JU )g0(F∗(grad ln λ), F∗JU) = 0
olup gerekli d¨uzenlemeler yapılırsa g(JU, JU )λ2g(grad ln λ, JU ) = 0 elde edilir. Buradan da λ, Γ(Jc¸ekF∗) ¨uzerinde sabittir. Bu durumda λ, Γ(c¸ekF∗)⊥ ¨uzerinde sabittir. Son olarak X ∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ve V ∈ Γ(c¸ekF∗) ic¸in, M bir Kaehler manifold oldu˘gundan ve (2.6.1) denkleminden
(∇F∗)(X ,V ) = F∗(J∇VMJX) elde edilir. (2.4.7) ve (3.1.2) denklemleri kullanılırsa
(∇F∗)(X ,V ) = F∗(
B
TVB
X+C
TVB
X+ J ˆ∇VB
X+BH
∇MVC
X+
C H
∇MVC
X+ JTVC
X)= F∗(
C
TVB
X+ J ˆ∇VB
X+C H
∇MVC
X+ JTVC
X)= F∗(J( ˆ∇V
B
X+ TVC
X) +C
(TVB
X+H
∇MVC
X))bulunur. Yukarıdaki denklemden (∇F∗)(X ,V ) = 0 olması ic¸in gerek ve yeter s¸art F∗(J( ˆ∇V
B
X+ TVC
X) +C
(TVB
X+H
∇VMC
X)) dır. Buradan da ˆ∇VB
X+ TVC
X = 0 veTV
B
X+H
∇MVC
X∈ Γ(Jc¸ekF∗) elde edilir.3.3 Konform Anti-˙Invaryant Submersiyonlar ve Ayrıs¸ım Teoremleri
Bu alt b¨ol¨umde konform anti-invaryant submersiyonun belirledi˘gi ayrıs¸ım teorem-lerini verece˘giz. ˙Ilk olarak Teorem 3.1.3 ve Teorem 3.1.5 den as¸a˘gıdaki ayrıs¸ım teoremi elde edilir.
Teorem 3.3.1. (M, g, J) bir Kaehler manifold, (N, g0) bir Riemann manifold ve F : (M, g, J) −→ (N, g0) bir konform anti-invaryant submersiyon olsun. Bu durumda ∀X ,Y ∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ve V,W ∈ Γ(c¸ekF∗) ic¸in M manifoldunun bir yerel c¸arpım manifoldu olması ic¸in
1
λ2g0(∇FXF∗
C
Y, F∗JV) = −g(AXB
Y, JV ) + g(H
grad ln λ,C
Y)g(X , JV )− g(
H
grad ln λ, JV )g(X ,C
Y)ve
− 1 λ2
g0(∇FJWF∗JV, F∗J
C
X) = g(TVJW,B
X) + g(JW, JV )g(H
grad ln λ, JC
X)dır. Tersine M bir yerel c¸arpım manifoldu ise 1
λ2g0(∇FXF∗
C
Y, F∗JV) = g(H
grad ln λ,C
Y)g(X , JV ) − g(H
grad ln λ, JV )g(X ,C
Y)ve
−1
λ2g0(∇FJWF∗JV, F∗J
C
X) = g(JW, JV )g(H
grad ln λ, JC
X)dır.
Sonuc¸ 3.1.2 ve Sonuc¸ 3.1.3 den as¸a˘gıdaki teorem bulunur.
Teorem 3.3.2. (M, g, J) bir Kaehler manifold, (N, g0) bir Riemann manifold ve F : (M, g, J) −→ (N, g0) bir konform Lagrangian submersiyon olsun. Bu durumda ∀X ,Y ∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ve V,W ∈ Γ(c¸ekF∗) ic¸in AXJY = 0 ve TVJW = 0 ise M manifoldu bir yerel c¸arpım manifoldudur.
S¸imdi, b¨uk¨uml¨u c¸arpım manifoldları ile ilgili as¸a˘gıdaki teoremi verelim.
Teorem 3.3.3. (M, g, J) bir Kaehler manifold, (N, g0) bir Riemann manifold ve F : (M, g, J) −→ (N, g0) bir konform anti-invaryant submersiyon olsun. Bu durumda ∀X ,Y ∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ve V,W ∈ Γ(c¸ekF∗) ic¸in M manifoldunun M = Mc¸ekF∗×λM(c¸ekF∗)⊥ s¸eklinde bir b¨uk¨uml¨u c¸arpım manifoldu olması ic¸in gerek ve yeter s¸art (c¸ekF∗)⊥ distrib¨usyonunun integrallenebilir,
− 1 λ2
g0(∇FJWF∗JV, F∗J
C
X) = g(TVJW,B
X) + g(JW, JV )g(H
grad ln λ, JC
X) (3.3.1)ve
g(X ,Y )H = −
B
AXB
Y+C
Y(ln λ)B
X−BH
grad ln λg(X ,C
Y)− JF∗(∇FXF∗
C
Y) (3.3.2)olmasıdır.
˙Ispat. ∀V,W ∈ Γ(c¸ekF∗) ve X ∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ic¸in, M bir Kaehler manifoldu oldu˘gundan (2.5.1), (2.4.7) ve (3.1.2) denklemleri kullanılırsa
g(∇VMW, X ) = g(TVJW,
B
X) + g(H
∇VMJW,B
X) + g(TVJW,C
X)+ g(
H
∇VMJW,C
X)= g(TVJW,
B
X) + g(H
∇VMJW,C
X)= g(TVJW,
B
X) + g(∇MVJW,C
X)elde edilir. ∇M konneksiyonu torsiyonsuz ve [V, JW ] ∈ Γ(c¸ekF∗) oldu˘gundan g(∇VMW, X ) = g(TVJW,
B
X) + g(∇MJWV,C
X)= g(TVJW,
B
X) + g(AJWJV, JC
X) + g(H
∇MJWJV, JC
X)= g(TVJW,
B
X) + g(H
∇MJWJV, JC
X)dır. F bir konform submersiyon oldu˘gundan, (2.1.6) ve (2.6.1) denklemleri kullanılırsa g(∇VMW, X ) = g(TVJW,
B
X) + 1λ2g0(−JW (ln λ)F∗JV− JV (ln λ)F∗JW + g(JW, JV )F∗(grad ln λ) + ∇FJWF∗JV, F∗J
C
X)= g(TVJW,
B
X) − 1λ2g(
H
grad ln λ, JW )g0(F∗JV, F∗JC
X)− 1
λ2g(
H
grad ln λ, JV )g0(F∗JW, F∗JC
X)+ 1
λ2g(JW, JV )g0(F∗(grad ln λ), F∗J
C
X) + 1λ2
g0(∇FJWF∗JV, F∗J
C
X)bulunur. Burada gerekli d¨uzenlemeler yapılır ve (3.1.4) denklemi kullanılırsa g(∇MVW, X ) = g(TVJW,
B
X) + g(JW, JV )g(H
grad ln λ, JC
X)+ 1
λ2g0(∇FJWF∗JV, F∗J
C
X)elde edilir. (c¸ekF∗) distrib¨usyonunun M manifoldu ¨uzerinde tamamen jeodezik foliasyon belirlemesi ic¸in gerek ve yeter s¸art
− 1
λ2g0(∇FJWF∗JV, F∗J
C
X) = g(TVJW,B
X) + g(JW, JV )g(H
grad ln λ, JC
X)olup (3.3.1) denklemi elde edilir. Di˘ger taraftan ∀X ,Y ∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ve V ∈ Γ(c¸ekF∗) ic¸in, M bir kaehler manifoldu oldu˘gundan (2.5.1), (2.4.8), (2.4.9), (3.1.1) ve (3.1.2) denk-lemleri kullanılırsa
g(∇MXY,V ) = g(AX
B
Y, JV ) + g(V
∇MXB
Y, JV ) + g(AXC
Y, JV ) + g(H
∇MXC
Y, JV )= g(AX
B
Y, JV ) + g(H
∇MXC
Y, JV )elde edilir. F bir konform submersiyon oldu˘gu ic¸in (2.1.6) ve (2.6.1) denklemleri kul-lanılırsa
g(∇MXY,V ) = g(AX
B
Y, JV ) + 1λ2g0{−X(ln λ)F∗
C
Y−C
Y(ln λ)F∗X + g(X ,C
Y)F∗(grad ln λ) + ∇FXF∗C
Y, F∗JV}= g(AX
B
Y, JV ) − 1λ2g(
H
grad ln λ, X )g0(F∗C
Y, F∗JV)− 1
λ2g(
H
grad ln λ,C
Y)g0(F∗X, F∗JV) + 1λ2g(X ,
C
Y)g0(F∗(grad ln λ), F∗JV) + 1λ2g0(∇FXF∗
C
Y, F∗JV)= g(AX
B
Y, JV ) − 1λ2g(
H
grad ln λ, X )λ2g(C
Y, JV )− 1
λ2g(
H
grad ln λ,C
Y)λ2g(X , JV ) + 1λ2g(X ,
C
Y)λ2g(H
grad ln λ, JV ) + 1λ2g0(∇FXF∗
C
Y, F∗JV)olur. Burada gerekli d¨uzenlemeler yapılır ve (3.1.4) denklemi kullanılırsa g(∇MXY,V ) = g(AX
B
Y, JV ) − g(H
grad ln λ,C
Y)g(X , JV )+ g(
H
grad ln λ, JV )g(X ,C
Y) + 1λ2g0(∇FXF∗
C
Y, F∗JV)elde edilir. (c¸ekF∗)⊥distrib¨usyonunun M manifoldu ¨uzerinde tamamen umbilik foliasyon belirlemesi ic¸in gerek ve yeter s¸art
g(g(X ,Y )H,V ) = g(−JAX
B
Y,V ) +C
Y(ln λ)g(B
X,V ) − g(BH
grad ln λ,V )g(X ,C
Y)− g(JF∗(∇FXF∗
C
Y),V )= g(−
B
AXB
Y+C
Y(ln λ)B
X−BH
grad ln λg(X ,C
Y)− JF∗(∇FXF∗
C
Y),V )dır. Buradan da (3.3.2) denklemi elde edilir.
Teorem 3.3.4. (M, g, J) bir Kaehler manifold, (N, g0) bir Riemann manifold ve F : (M, g, J) −→ (N, g0) bir konform anti-invaryant submersiyon olsun. Bu durumda ∀X ,Y ∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ve V,W ∈ Γ(c¸ekF∗) ic¸in M manifoldunun M = M(c¸ekF∗)⊥×λM(c¸ekF∗)s¸eklinde bir c¸apras¸ık c¸arpım manifoldu yoktur.
˙Ispat. U,V ∈ Γ(c¸ekF∗) and X ∈ Γ((c¸ekF∗)⊥) ic¸in
−X(ln λ)g(U,V ) = JV (ln λ)g(U, JX) dır. X ∈ Γ(µ) ic¸in
−X(ln λ)g(U,V ) = 0 olup λ, Γ(µ) ¨uzerinde sabittir. X = JU ∈ Γ(Jc¸ekF∗) alınırsa
JU(ln λ)g(U,V ) = JV (ln λ)g(U,U ) (3.3.3) elde edilir. (3.3.3) denkleminde U ile V ’nin yerleri de˘gis¸tirilirse
JV(ln λ)g(U,V ) = JU (ln λ)g(V,V ) (3.3.4) bulunur. Ayrıca (3.3.3) denkleminden
JV(ln λ) = JU(ln λ)g(U,V )
g(U,U ) (3.3.5)
olur. (3.3.5) denklemi (3.3.4) denkleminde yazılırsa JU(ln λ) = JU (ln λ)g(U,V )2
|U|2|V |2 (3.3.6)
elde edilir. (3.3.6) denkleminden ya λ, Γ(Jc¸ekF∗) ¨uzerinde sabittir ya da Γ(Jc¸ekF∗) 1-boyutludur.