Кривизна в координатах вычисляется через производные
Тогда у Вас либо отображение, либо вторая метрика.
Отображение (точнее, несколько отображений - атлас), конечно, есть. Но совершенно не такое, о каком говорили Вы. И метрика не определяется этим отображением, а может задаваться произвольно.
Я сейчас говорю об определении дифференцируемого многообразия.
-мерное Многообразие - это топологическое пространство, которое можно покрыть счетным набором открытых множеств
, каждое из которых взаимно-однозначно отображается на открытое множество
евклидова пространства
, т.е. задано семейство биекций
--- картирующих отображений. Многообразие называется дифференцируемым, если для пересекающихся
и
отображение
дифференцируемо (сколько надо раз).
Например, двумерную гладкую поверхность можно порезать на кусочки, каждый из которых можно взаимно-однозначно сопоставить открытому кругу. Но это не значит, что есть какое одно отображение из двумерного пространства в эту поверхность. Например, сферу можно покрыть двумя картами - сфера без северного полюса и сфера без южного полюса гомеоморфны кругу. Но при этом вся сфера не может быть представлена как часть двумерного пространства.
Метрику такая структура не задает, а вот понятие бесконечной близости точек и гладкой функции на ней определить можно, так как локально, в окрестности точки действительно можно перенести понятие близости с какой-нибудь карты
. Но только локально, а не на всем многообразии! Например, на той же сфере можно рассматривать как обычную метрику, так и, например, метрику индуцированную с трехмерного пространства, а понятие гладкости функций от этой метрики не зависит.
Одним из способов задания метрики на многообразии является задание на ней тензорного поля, так же как в линейном пространстве можно задать метрику скалярным произведением. Многообразие с такой метрикой называется римановым пространством. Тут мне уже лень переписывать определения, смотрите сами, что такое касательные пространства и тензорные поля.
Цитата:
Если вам хочется узнать, как выражается тензор кривизны через метрику - смотрите Вики, не буду же я сюда формулы переписывать. Какие еще ко мне претензии?
Зачем формулы. Когда нас учили математике, а учили нас очень жестко, нас учли обходиться без формул в изложении математических формализмов, чтобы дурь каждого видна была (Петер Первый).
Плохо учили, значит. Без формул даже по поводу квадратных уравнений приходилось трактаты писать, что уж тут про дифференциальную геометрию говорить.