• Sonuç bulunamadı

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

−∇FXFY = F{J(AXJY1+

V

MX

B

Y2+ AX

C

Y2) +

C

(

H

MXJY1

+ AX

B

Y2+

H

MX

C

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 ) = ∇FXFY− F(∇MXY)

= ∇FXFY+ 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 ) = ∇FXFY+ F{JAXJY1+

BH

MXJY1+

C H

MXJY1 +

B

AX

B

Y2+

C

AX

B

Y2+ J

V

MX

B

Y2

+ JAX

C

Y2+

BH

MX

C

Y2+

C H

MX

C

Y2} bulunur. Gerekli d¨uzenlemeler yapılırsa

(∇F)(X ,Y ) = ∇FXFY+ F{J(AXJY1+

V

MX

B

Y2+ AX

C

Y2) +

C

(

H

MXJY1+ AX

B

Y2+

H

MX

C

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)FX+ X (ln λ)FJU− 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)FX+ X (ln λ)FJU = 0 (3.2.5)

olur. F bir konform submersiyon oldu˘gu ic¸in (3.2.5) denkleminin her iki tarafı FJU ile c¸arpılırsa

g(grad ln λ, JU )g0(FX, FJU) + g(grad ln λ, X )g0(FJU, FJU) = 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 FX ile c¸arpılırsa

g(grad ln λ, JU )g0(FX, FX) + g(grad ln λ, X )g0(FJU, FX) = 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+ TV

C

X = 0 ve TV

B

X+

H

VM

C

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 ve

H

MUJV ∈ Γ(Jc¸ekF) elde

edilir. Di˘ger taraftan ∀X ,Y ∈ Γ(µ) ic¸in (2.6.1) denkleminden,

(∇F)(X ,Y ) = X (ln λ)FY+Y (ln λ)FX− 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)FJX+ JX (ln λ)FX− g(X, JX)F(grad ln λ) olup

X(ln λ)FJX+ JX (ln λ)FX = 0 (3.2.6) elde edilir. F bir konform submersiyon oldu˘gu ic¸in (3.2.6) denkleminin her iki tarafı FJX ile c¸arpılırsa

X(ln λ)g0(FJX, FJX) + JX (ln λ)g0(FX, FJX) = 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)FJV+ JV (ln λ)FJU− 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)FJU− 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 FJU ile c¸arpılırsa

2JU (ln λ)g0(FJU, FJU) − g(JU, JU )g0(F(grad ln λ), FJU) = 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

TV

B

X+

C

TV

B

X+ J ˆV

B

X+

BH

MV

C

X

+

C H

MV

C

X+ JTV

C

X)

= F(

C

TV

B

X+ J ˆV

B

X+

C H

MV

C

X+ JTV

C

X)

= F(J( ˆ∇V

B

X+ TV

C

X) +

C

(TV

B

X+

H

MV

C

X))

bulunur. Yukarıdaki denklemden (∇F)(X ,V ) = 0 olması ic¸in gerek ve yeter s¸art F(J( ˆ∇V

B

X+ TV

C

X) +

C

(TV

B

X+

H

VM

C

X)) dır. Buradan da ˆ∇V

B

X+ TV

C

X = 0 ve

TV

B

X+

H

MV

C

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, FJV) = −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)

ve

− 1 λ2

g0(∇FJWFJV, FJ

C

X) = g(TVJW,

B

X) + g(JW, JV )g(

H

grad ln λ, J

C

X)

dır. Tersine M bir yerel c¸arpım manifoldu ise 1

λ2g0(∇FXF

C

Y, FJV) = g(

H

grad ln λ,

C

Y)g(X , JV ) − g(

H

grad ln λ, JV )g(X ,

C

Y)

ve

−1

λ2g0(∇FJWFJV, FJ

C

X) = g(JW, JV )g(

H

grad ln λ, J

C

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(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(∇FJWFJV, FJ

C

X) = g(TVJW,

B

X) + g(JW, JV )g(

H

grad ln λ, J

C

X) (3.3.1)

ve

g(X ,Y )H = −

B

AX

B

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, J

C

X) + g(

H

MJWJV, J

C

X)

= g(TVJW,

B

X) + g(

H

MJWJV, J

C

X)

dır. F bir konform submersiyon oldu˘gundan, (2.1.6) ve (2.6.1) denklemleri kullanılırsa g(∇VMW, X ) = g(TVJW,

B

X) + 1

λ2g0(−JW (ln λ)FJV− JV (ln λ)FJW + g(JW, JV )F(grad ln λ) + ∇FJWFJV, FJ

C

X)

= g(TVJW,

B

X) − 1

λ2g(

H

grad ln λ, JW )g0(FJV, FJ

C

X)

− 1

λ2g(

H

grad ln λ, JV )g0(FJW, FJ

C

X)

+ 1

λ2g(JW, JV )g0(F(grad ln λ), FJ

C

X) + 1

λ2

g0(∇FJWFJV, FJ

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, J

C

X)

+ 1

λ2g0(∇FJWFJV, FJ

C

X)

elde edilir. (c¸ekF) distrib¨usyonunun M manifoldu ¨uzerinde tamamen jeodezik foliasyon belirlemesi ic¸in gerek ve yeter s¸art

− 1

λ2g0(∇FJWFJV, FJ

C

X) = g(TVJW,

B

X) + g(JW, JV )g(

H

grad ln λ, J

C

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

MX

B

Y, JV ) + g(AX

C

Y, JV ) + g(

H

MX

C

Y, JV )

= g(AX

B

Y, JV ) + g(

H

MX

C

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 ) + 1

λ2g0{−X(ln λ)F

C

Y

C

Y(ln λ)FX + g(X ,

C

Y)F(grad ln λ) + ∇FXF

C

Y, FJV}

= g(AX

B

Y, JV ) − 1

λ2g(

H

grad ln λ, X )g0(F

C

Y, FJV)

− 1

λ2g(

H

grad ln λ,

C

Y)g0(FX, FJV) + 1

λ2g(X ,

C

Y)g0(F(grad ln λ), FJV) + 1

λ2g0(∇FXF

C

Y, FJV)

= g(AX

B

Y, JV ) − 1

λ2g(

H

grad ln λ, X )λ2g(

C

Y, JV )

− 1

λ2g(

H

grad ln λ,

C

Y2g(X , JV ) + 1

λ2g(X ,

C

Y2g(

H

grad ln λ, JV ) + 1

λ2g0(∇FXF

C

Y, FJV)

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) + 1

λ2g0(∇FXF

C

Y, FJV)

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

AX

B

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(ekF)×λM(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.

Benzer Belgeler