幾何結構、(G,X)幾何與泰希米勒理論

完整性表示

當你帶著 (G,X)結構的座標繞流形上一個迴圈走回起點時,座標標架未必回到原樣——它回來時被 G 中某個對稱扭轉了。平坦環面的迴圈回來時被平移;繞雙曲曲面把手的迴圈回來時被 H^2 的一個等距變換。完整性表示就是這套記錄:對每個迴圈類,精確記下你撿到的是 G 的哪個元素。它是結構的整體「單值性」。

精確地說,固定一個發展映射 D: M-tilde -> X。對 pi_1(M) 中每個甲板變換 gamma,合成 D 在 gamma 之後是同一結構的另一個發展映射,故它等於 g . D,其中 g 在 G 中唯一;令 rho(gamma) = g。此賦值 rho: pi_1(M) -> G 是群同態——完整性表示——在 G 中的共軛之下唯一(用 G 中的 h 改變發展映射會把 rho 共軛 h)。它的像 rho(pi_1(M)) 是完整性群,G 的一個子群;一對 (D, rho) 完全決定該 (G,X)結構。

完整性是從幾何到代數的橋樑,也是形變空間上的核心座標。對完備結構,完整性是忠實的且像離散,且 M 恰為 X / rho(pi_1(M));對雙曲曲面,讓完整性表示在特徵簇 Hom(pi_1, PSL(2,R)) / 共軛中變動,描出泰希米勒空間(離散忠實表示的一個選定分支)。莫斯托剛性以此語言來說即:在維數 ≥3 時,映入 PSL(2,C) 的離散忠實完整性是剛性的:M 的拓樸本身就把 rho 釘死到共軛為止。

虧格 2 曲面 S 上的完備雙曲結構有完整性 rho: pi_1(S) -> PSL(2,R),即 H^2 的保定向等距群。其像是一個離散、無撓、餘緊的子群(富克斯群),且 S = H^2 / rho(pi_1(S))。四個標準生成元 a1, b1, a2, b2 各映到一個雙曲等距(跡的絕對值大於 2 的矩陣),且它們在 PSL(2,R) 中滿足唯一的曲面關係 [a1,b1][a2,b2] = 1。

虧格 2 的完整性:pi_1 的生成元落入 PSL(2,R) 成為滿足曲面關係的雙曲等距。

完整性只定義到共軛為止,故在未固定發展映射前切勿談論某迴圈映到的「那個」元素。而且僅憑完整性未必能還原結構:不同的 (G,X)結構可以共享同一個完整性表示(從形變空間到特徵簇的完整性映射是局部同胚,並非整體單射)。

又称
holonomy homomorphism(G,X)-holonomy和樂表示完整性同態