14
Uber eine bemerkenswerte Hermitesche Metrik. Von ERICH KAHLER in Hamburg. , Bei der Untersuchung der Invarianten einer reell 2 n-dimensionalen HERMITESehen )Setrik ~) (1) ds ~ ----- X gi~ dxi dxk gegenfiber den. ,,pseudokonformen" Transformationen ! Xi -~ ~i(Xl, X], "" ", Xn) (2) ~[ = Vi (~, x~, ..., ~n) (i = 1, 2, ..., n) ist es naheliegend, neben (1) die alternierende quadratische Differential- form (forme ext4rieure) zu betrachten, in der d(xi, ~k) das sog. aut~ere Produkt ~) der Diffe- rentiale dxi, ds also eine Differentialdeterminante O (xi, ~k) dsdt o (s, t) bedeutet. Diese invariant mit (1) verkniipfte Form ~ gibt Gelegenheit, den eleganten Kalktil der symbolischen Differentialformen 8) zur Her- stellung yon Invarianten zu verwenden. So ist z. B. die Ableitung ~' : ~ d Cq,~, xi, G) = _. ~ d (xz, xi, ~ d (~, xi, bereits eine neue invariante Form, und durch Kombination yon dieser mit ~ ergeben sich weitere Invarianten. Bei dieser Betrachtungsweise bietet sich der Fall ~'-~-0 als bemerkenswerte Ausnahme dar. Es zeigt sich, dal~ sich dann die Metrik in folgender Weise: (3) d~'=~ ~U xi 3Xk dxi dXk 1) ~ bedeutet allgemein die konjugiert komplexe GrSfie zu x. Die auf kon- jugierte Variable beztiglichen Indizes sind stets iiberstrichen. 2) Um Verwechslung mit der gewShnlichen Multiplikation zu vermeiden~ sind ~ufiere Produkte yon Differentialen dx, dy, dz durch d (x, y, z) bezeichnet. 3) E. CARTAS,Invariants int6graux, Chap.VI,VH. Paris (1922). -- GOURSAT, Lemons sur le probl6me de Pfaff, Chap. III. Paris (1922).

Über eine bemerkenswerte Hermitesche Metrik

Embed Size (px)

Citation preview

Uber eine bemerkenswerte Hermitesche Metrik.

Von ERICH KAHLER in Hamburg.

,

Bei der Untersuchung der Invarianten einer reell 2 n-dimensionalen HERMITESehen )Setrik ~)

(1) ds ~ ----- X gi~ dxi dxk

gegenfiber den. ,,pseudokonformen" Transformationen

!

Xi -~ ~ i (Xl , X], "" ", Xn) (2) ~[ = Vi (~, x~, . . . , ~n) (i = 1, 2, . . . , n)

ist es naheliegend, neben (1) die alternierende quadratische Differential- form (forme ext4rieure)

zu betrachten, in der d(xi , ~k) das sog. aut~ere Produkt ~) der Diffe-

rentiale dxi, ds also eine Differentialdeterminante O (xi, ~k) d s d t o (s, t) bedeutet. Diese invariant mit (1) verkniipfte Form ~ gibt Gelegenheit, den eleganten Kalktil der symbolischen Differentialformen 8) zur Her- stellung yon Invarianten zu verwenden. So ist z. B. die Ableitung

~' : ~ d Cq,~, xi, G) = _ . ~ d (xz, xi, ~ d (~, xi,

bereits eine neue invariante Form, und durch Kombination yon dieser mit ~ ergeben sich weitere Invarianten.

Bei dieser Betrachtungsweise bietet sich der Fall ~ ' - ~ - 0 als bemerkenswerte Ausnahme dar. Es zeigt sich, dal~ sich dann die Metrik in folgender Weise:

(3) d ~ ' = ~ ~ U xi 3Xk d x i dXk

1) ~ bedeutet allgemein die konjugiert komplexe GrSfie zu x. Die auf kon- jugierte Variable �9 beztiglichen Indizes sind stets iiberstrichen.

2) Um Verwechslung mit der gewShnlichen Multiplikation zu vermeiden~ sind ~ufiere Produkte yon Differentialen dx, dy, dz durch d (x, y, z) bezeichnet.

3) E. CARTAS, Invariants int6graux, Chap.VI,VH. Paris (1922). -- GOURSAT, Lemons sur le probl6me de Pfaff, Chap. III. Paris (1922).

174 E. Ki~hler.

aus einem ,,Potential" U ableitet, was offenbar eine invariante, und zwar mit ~'-----0 gleichwertige Aussage ist.

Zu diesem Typus geh(iren gewisse in der Theorie der automorphen Funktionen auftretende Metriken. Sind ni~mlich

, L i (x) __ a i o ~ - a ~ l x l ~ . . ' ~ a i n x n ( i - ~ 1 2 . . . , n) ( 4 ) Xi - - i o ( x ) O~oo-~- ~Ol x l -~- . . �9 -~- go~ Xn ' '

projektive Transformationen, die die Einheitshyperkugel

1 - - x l x l - - x 2 x2 . . . . . xn xn ---- 0

in sich fiberftihren, so ist wegen

( i - -~x~x-~) = ( i - -~xv~ x,~){Lo (x). Lo (~::))-1

die mit

y = k log

gebildete Metrik

0 ~ U dxi d'xk

(k eine Konstante)

invariant gegenfiber der Gruppe der,,hyperfuchsschen" Transformationen(4). Analog ist ffir die ,,hyperabelschen" Transformationen

, ~i x ~ § ~ X i - - Y i x i § (i ~ 1, 2, . . . , n) ,

die die Einheitskreise

1 - - x i x i - ~ 0 ( i --~ ] , 2 , . . . , n )

festlassen, die aus dem Potential n

U ~ ~_+ ki log (1 - - xi x i ) (ki Konstanten) i ~ 1

ableitbare Metrik invariant, und es ist klar, daf auch alle Zwischenfi~lle, etwa die aus hyperfuchsschen Transformationen in r u n d s ( r + s ~ - n )

Variablen komponierten Gruppen, zu Metriken yon jenem Typus ffihren. Diese Zusammenhi~nge werden es rechtfertigen, wenn im folgenden

einige formale Betrachtungen fiber die Metrik (3) mitgeteilt werden; denn yon der Geschmeidigkeit dieser Metrik hi~ngt viel ab in dem algebraischen Studium der automorphen Funktionen.

Es sei noch bemerkt, daft

0~U ds2 -~ ~-+ dxi dxk dxt dxk

~ber eine bemerkenswerte Hermitesche Metrik. 175

eine L(isung der Einsteinschen Gravitationsgleichungen

R,~ ~ ~ g,~fl

darstellt, wenn das Potential U der Gleichung

0 s U = _____ e~ ~

O xi 0 xir genfigt.

.

Der Nachweis, dab aus ~ ' = 0 die Darstellung (3) folgt, ist leicht erbracht. Durch Nullsetzen der Koefiizienten yon ~' erhi~lt man

wonaeh

Ogi~ Ogii Ogi~ O.qth - - O~ - - O, O xt O xi O ~t O ~k

gesetzt werden kann.

~ v / ~v~ gi~--

O xa O xi

Die Integrabiliti~tsbedingungen

d.h. Oxi Oxz

zeigen dann, dab die Ausdrticke O x~ O xi

- - nieht yon den ~ abhangen:

~v~ ~v~ (5) - - - - ~ i~(x l , x~, . . . , x , ) .

O Xt O Xi

Nun kann man n Funktionen V~, V~, . . . , V,~ yon Xl, X2, " ' "

stimmen, dab ~v" ov{

-- ~i~r x ~ , �9 � 9 xn) O x~ O xi

, x n so be-

sind; denn diese Gleichungen lassen sich zusammenfassen zu

( - - ~ V[ dxi) ' = ~_~ cfil d(x i , x~).

Notwendige und hinreichende Bedingung daffir, dab eine Differential- form ~_,~i~ ( x l , . . . , xn )d (x i , xl) als Ableitung einer anderen nur in der Variablen x enthaltenden Form dargestellt werden kann, ist aber das Verschwinden der Ableitung

176 E. Kiihler.

Y ~efil d(xm, Xl) O, ( y , d(x , = _ x . =

was wegen der Gestalt der linken Seite yon (5) der Fall ist. Offenbar kann man, ohne die Gleichungen

zu verletzen, Vi durch Vi--V[ ersetzen mit dem Erfolg, daft ffir die neuen Vi die Gleiehungen

ov~ ov~ - - o

O xt O xi

Danach sind die Vi darstellbar in der Form

0W Oxi

gelten.

V i - -

und ftir gi~ ergibt sich

.q~T, - - ~ xk ~ xi ~ Yk + ~ x=k ~ x~ ~-~k '

wenn U : W-Jr - x l ~/'l+X21/)2+ . . . "Jf-Xnl/lrt

gesetzt wird.

(6)

Man sieht sofort, dalt auch ftir jede Metrik

ds ~ ~ ~ __O~ U dxi dxk

die zugeh(frige i~uBere Differentialform

0 ~ U d(xi , xk)

integrabel ist (~' ~ 0).

3. Von der Metrik (3) wollen wir jetzt den Riemannschen Krfimmungs-

tensor und insbesondere den verjiingten Krfimmungstensor R,~ bereehnen. Es empfiehlt sich dabei, um den AnschluB an die fibliche Bezeiehnungs- weise zu haben, den Faktor 2 anzubringen:

02U ds ~ ~-- 2 0 xi O----~k dxi dxk --~ g,~ d x , dx~.

Mit grieehischen Buchstaben sollen ktinftig immer die Indizes bezeichnet werden, die aller 2n Werte 1, 2, . . . , n , 1, 2, . . . , ~ fiihig sind, wahrend die lateinischen Buchstaben Zahlen der Reihe 1, 2 , . . . , n, die tiber- striehenen Buchstaben die Zahlen 1, 2, . . . , ~ bezeichnen. Ferner sollen nach fiblicher Weise die Summationszeichen weggelassen werden.

~ber eine bemerkenswerte Hermitesche Metrik. 177

In der quadratischen Form .q,~fl dx,~ dx~ fehlen die Terme g~, gT~ und dementsprechend sind auch

gik ~ O ~

wi~hrend

gi~ ~ _ _

g i k ~ O,

D~z D

ist, unter D i~ die mit riehtigem Vorzeichen versehene, zum Element Ui~ ~) geh0rige Minore yon

D = D ( U ) ---- I U, l verstanden.

Die Christoffelsymbole / a / / berechnen sich am rasehesten als

Koeffizienten yon &. ~ in dem mit der kinetisehen Energie

T Ui~ & x~

gebildeten Lagrangesehen Ausdnmk

Man findet

[?] : Ui#z, [ i l k ] - - ~-,,,

und alle fibrigen Christoffelsymbole sind gleich Null. Damit ist auch der Kriimmungstensor gleich bekannt; nur die Komponenten vom Typus R~.tm sind yon Null verschieden~), und zwar ist

R i ~ , l ~ = - - U i ~ l ~ + gr~ U~l~ U~-~r.

Von dem verjtingten Tensor

bleiben demnach auch nur die Komponenten R ~ mit gemischten Indizes ~ibrig; denn es ist z. B.

~ R

was nur fiir ein fl = k yon Null verschieden ist. In

R ~ = - - gr~ R ~ = gr~ ~ r ~ - - g ~ g~ U~ U ~ ,

t) Zur Vereinfachung werden ferner die Ableitungen einer Funktion dutch hn- 02U

h~ngen der Indizes der Differentiationsvariablen bezeichnet. Z .B . - - ---- U~.

2) Und natiirllch auch P~k, ~ usw.

17 8 E. Ki~hler.

lafit sich aber der Ausdruck auf der rechten Seite sehr elegant zusammen- fassen zu

Oxi Ox~ (log D ( U ) ) ,

was wir durch Nachrechnen besti~tigen wollen. Es gilt

~D -- IF ~ U~i,

8x~

- - -- D r~ Ur~i~ ~- Ur~i Ul~ D ~ ~ x~ 0 ~

~ U,~ U ~ geh0rige zweite Minore von D bezeichnet. wobei D r~ die zu U~ U~

Daraus folgt

O xi O xk

1 O~D 1 8D ~D - - ( l o g D) ~ --~ ~ xi oSk D 2 ~ xi ~ 5k

r$ D "~ / D ~

und wegen der leicht zu beweisenden Determinantenidentit~t ~)

r~ D. D ~ --/F ~ D ~ + D ~7~ D ~ = 0

ist dies gleiehwertig mit

g~ U ~ - - . q ~ g~ U~i U ~ ---- R;~.

Man hat also

(7) R~ - - ~x~ ~xk (lag D ( U ) ) .

Dr~ Dl"~ 1 ],

,

8'V _ (V= log D(U)), gibt Anlal] zu einer Der Tensor R ~ = 8 xi O xk '

zweiten alternierenden Differentialform

P. =- R ~ d (xi, xk) ~ ViE d (xi, xk),

deren Ableitung P-' verschwindet, weil ~ dieselbe Gestalt hat wie

Ubrigens sind ja beide Formen direkt als Ableitungen yon Formen ersten Grades darstellbar:

') Man halte in dem Ausdruck der linken Seite r , ~, l fest und bezeichne ihn mit Z ~. In den sofort ersichtlichen Gleichungen ~ U ~ Z ~ ~ 0 (flit i * r) zusammen mit Z T ~ 0 hat man n homogene Gleichungen, aus denen Z ~ = 0 folgt.

t~ber eine bemerkenswerte Hermitesche Metrik. 179

. , = dx )' = r i s k ) ' (S)

P. ~-- - - (Vi dxij' = (V~dxk)'.

Diese beiden Formen co und P- geben nun durch ~u~ere Multiplikation eine Reihe yon weiteren invarianten Differentialformen, unter denen die Formen zweiten Grades ~)

(9) .o2" ~o"-~, (v : 0, 1.. 2, . . . , n) die die Gestalt

A . d (xl, x---l, x2, �9 �9 ", xn)

haben, einiges Interesse verdienen. Zuni~chst ist

COn : ~! I Vikl d(xl , Xl , X2, " �9 ' , Xrt)

bis auf einen konstanten F a k t o r gleich dem Volumendifferential

d~) = Vlgt~fll d(Xl, Xl , x2, . . ., xn) ------ t Uikl d(Xl, Xl , x2, "" ", x n ) .

Ferner ist

t.~ ~n-1 = (n - - 1) ! Rig D i~ d (x~, ~ , x~, . . . , xn) (n - - 1) ! Ri~ g~k. D . d (x~, ~ , x2, �9 �9 xn)

( n - - 1 ) ! . R . d v ,

wo R der Krtimmungsskalar ist.

Die Integrale j ' 52 ~ o~ ~-r k(innen alle in Randintegrale umgeformt

werden, indem man o~ ~on-~ als Ableitung einer Form schreibt, was auf verschiedene Weise m~iglich ist. Man hat z. B.

{on ---- Uik, d(xi xk) " o)n-1 -~- (U~ dxk)', oo n-1 = [ ( U z d ~ ) O)Tt--1] ',

well c o ' = 0 ist; oder auch

= - - [ ( u i d x i ) .

Das Integral f R d v ist fiir eine allgemeine Metrik (mit n ~ l )

nieht in ein Randintegral iiberffihrbar, well ja die Variation dieses Integrals fiir mehr als 2 Dimensionen gerade die Einsteinschen Gravi- tationsgleiehungen (in der alten Fassung) liefert.

Ffir unsere Metriken dagegen hat man

( n - l)! f R d v ~- f ~o) n-1 = ~ (Y~ dx--k)'. ~ n - I : ~.J~[(V~ d-xk)" oon-i] !

1) Es wird wohl kein Mil~ersti~ndnis geben, wenn symbolisch multiplizierte Formen einfach nebeneinander gesehrieben werden. Man mul~ stets auf die Reihenfolge achten und bei Vertauschung yon Faktoren evtl. das Vorzeiehen umkehren.

180 E. Kithler.

so dal~ nach dem allgemeinen Stokesschen Satz

fc l f ~ (Vr~d~k)'~176 (10) R d v - ( n - - l ) ! (c)

ist, unter C eine 2 n-dimensionMe Zelle mit dem Rand !R (C) verstanden. Es gilt auch

j ; 1 L (Vidx,)oon_l, R d v - - ( n - - 1)l (c)

und durch Addition zu (10) erhi~lt man in

1 ~ (V~d~k-V'dxi)'~n-I (11) R d v -~- 2 . ( n - - l ) ! (c)

eine reelle Gestalt ffir den Integranden auf der rechten Seite. Diese Formel erinnert an den Satz yon GAUSS-BONNET, jedoch fehlt

zur vollsti~ndigen Analogie die Invarianz des Randintegranden. Bei einer pseudokonformen Transformation (2) geht V ~ log D(U) fiber in

a(xl, �9 .. x,) V' = V + log A + log ~-, fl = x~, , t t Xn ) 0 (x~, x2 , �9 �9 �9

also Vr~ dxk- -V i dxi in

aV ~_, aV , a- -, axk----~x, i dxi+dlog-~ Oxk wegen

denn

aa 8Zi 0x~ - - - , - - 0. O Xk

Der ganze Integrand i~ndert sieh mithin um

8~U ~ U d (x~ ~k) - - , d (x~. x-/~) co ~ 8 x i Ox-k 8 x i 8x-~

bleibt ja ungetndert. Wenn es nun geli~nge, eine mit den ( 2 n - - l ) dimensionalen Hyper-

fli~chen derart verbundene Kovariante A zu finden, daI3 sich A bei einer pseudokonformen Transformation um

fl log-~

andert, so kann man den Integranden

( V~ dSk- - Vi dxi) ~ o "

t~ber eine bemerkenswerte Hermitesche Metrik. 181

durch Addition yon d A.

invariant machen, ohne die Gleichung (11) wesentlich zu zerst6ren. Denn dA.~'~-x ist integrabel ((dA.~o~-~) ' ~ 0), und deshalb ist das

a ~

fiber die randlose Hyperfli~che ~(C) erstreckte Integral J - d A .

invariant bei stetiger Deformation yon ~ (C). Ffir n = 1, also eine zweidimensionale Metrik, ist es leicht, eine

solche Kovariante A zu finden. Ist x = x(t) , 5 = ~(t) die Gleichung einer Linie, so hat

dx dt dx

A - - - - l og d5 ~ - - 2 a r g . dt

dt

die OV d 5 OV dx Ox d t Ox d t ' also

d ~ dx d~x d ~ dP dt dt ~ d t

gewfinschte Eigenschaft und der mit d A korrigierte Ausdruck

U ~ d5 Ux~ dx dx d 5 ~- Ux---T d t Ux~ dt ' dt dt

ist im wesentlichen die geodi~tische Krfimmung der Randlinie !R(C).

Das Integral J dA hat bei einfacher positiver Umkreisung auf !R(C)

den Wert - - 4 ~ . Es sei tibrigens bemerkt, dab jede zweidimensionale Metrik auf die Gestalt

~sU ds ~ - - O x d ~ d X d ~ : - - A U ( d x ~ + d ~ ) ( x = x ~ + ' i x ~ )

gebracht werden kann. Es ware ftir die Theorie der automorphen Funktionen yon groBer

Bedeutung, wenn das Kriimmungsintegral ( l l ) oder irgendeines der

anderen Integrale J-q'" co n-~ in ein bei pseudokonformen Transformationen

invariantes Randintegral yon dem eben beschriebenen Typus fibergeftihrt werden k6nnte.

,

Die einfache Gestalt (7) des verjtingten Krfimmungstensors R ~ liiBt eine L6sung der Einsteinschen Gleichungen

182 E. Kiihler.

erraten. Ftir ungemisehte Indizes (a, ~) = (i, k) oder (a, B) = (i, k) sind diese Gleiehungen im Falle der Metrik

O*U (13) d s ~ ~ 2 ~ Xi O-------~k d xi d Xk

stets erftillt, und die Gleichungen

Ri~ ~ Zg~ verlangen:

~ ~ U xi ~ xk (log D (U)) = X ~ xi O----~k '

Die Differenz log D ( U ) - ;~ U ~ ~ muff also eine ,,n-harmonisehe" Funk- tion sein, d. h. sie muff den ftir die Realteile analytischer Funktionen charakteristisehen Differentialgleichungen

~ -- 0 ~x~ ~X-k

genfigen. Jede solche Funktion ist darstellbar in der Form

= e (x~, x~, . . . , x~) + ? ( . ~ , ~ , . . . , 5.). Die Gleiehung

(14) l o g D ( U ) - - , ~ U -= ~ p ( x t , . . . , x n ) + ~ p ( ~ , . . . , ~.n)

ist offenbar aueh hinreiehend daftir, dab (13) den Gravitationsgleiehungen (12) genfigt.

Die letztere Gleichung li~l~t sich darch eine pseudokonforme Trans- formation noch vereinfachen. Bei einer solchen Transformation andert sieh n~mlich log D ( U ) um

O (x,, x~, . . . , xn) + log 0 (x-l, ~:2; "- ", X-n) log ~ ; . , , --x;~) ~ ( ~ , x-~, i*-~) '

und man kann stets eine Transformation

!

Xif ~ Xi (Xl~ X2 ~ . . . ~ Xn )

finden yon der Art, datt

2~" '~ " ' " * n ) o (-1, x~, . . . , x~) = ~p(xI' x~, ,

ist. So erreieht man, dal3 in (14) ~p = ~ = 0 wird. Sueht man also nur die wesentlieh versehiedenen Metriken, die (12)

geniigen, so kann man sieh auf die L(isung der Gleiehung

beschr~tnken. D ( U ) = d v

?3ber eine bemerkenswer te Hermi tesche Metrik. 183

Die zu

U -~- - - log ( 1 - - ~ x ~ )

gehOrige Metrik, die bei den hyperfuehssehen Transformationen invariant bleibt, ist eine LOsung der Einsteinsehen Gleichungen.

Man hat n~,mlich

xk Jik k Ui~ - - S~ S {~ik = O, i #

~ii ~--- 1

X - l X l - - S x l x 2 �9 �9 �9 x l x n

D ( U ) = S -2'~ . . . . . . . . . . . . . ~ x l ~ x~ ~ S . . . .

-x,,x~ . . . ~ x , ~ - - S I

berechnet sich am leichtesten, indem man sie als Determinante des homogenen Gleichungssystems

(15) ~V_,xi xk Yk : A . Y i k

mit den Unbekannten Yi ftir .4 = S auffal~t. Aus (15) folgt

x i " (~_~ xk Yk) ~-- .4 Y i , k

woraus als nulldimensionale Ltisung

(16) Y1 : Y~ : " " : Yn ---~ x l : x~ : . . . : x,~.

und

~ x k yk = o (.4 = o)

als (n =- 1)-dimensionale L(/sung abzulesen sind. Darum mug der Eigen- wert .4 = 0 mindestens (n - -1 ) f ach sein und da noch der zu (16) gehtirige Eigenwert .4 ---- ~ x k ~-k hinzutritt , ist .4 = 0 genau (n- -1) fach . Also ist

k

und ftir ,4 = S = ~ xk ~k - - 1 kommt als Wert der fragliehen Deter- minante heraus:

( 1 - - ~ Xk -Xk) n-l, so daft

(17) D ( U ) = (1 - - ~_~Xk xk) - n - 1 = e (n+l) v

ist. F~" die hyperabelsche Metrik, die mit

i

Die Determinante in

184 E. Ki~hler.

gebfldet ist, besteht eine ahnliche Gleichung

(18) D ( U ) = e =~T.

6.

Der Differentialausdruck D (U) kann durch Variation eines Integrals

f ~ (u ) d (x~, ~1, x, , . . . , ~,~)

erhalten werden, wodurch die L6sung der Gleichung

~ ( U ) = e k~

auf ein Variationsproblem zurtickgeftihrt werden kann. Der Integrand g(U) ist die yon WIaTINGER ~) auf n Variable ver-

allgemeinerte LEvIsche Integralinvariante, die in der Theorie der drei- dimensionalen Singularitiitengebilde yon analytischen Funktionen zweier Variablen auftritt:

o u~ u~ . . . u~

u1 u ~ Ul~ . . . ~ ( u ) = u~ u2~ u~ . . .

U,~ . . . U,~

In der Symbolik tier Differentialformen hat man

(n- - l ) ! g(U) d(x~, ~ , x2, . . . , ~,~) = (Ui dx~) (U~ d~k) (U~d(x* , -~"))'*-~,

und die Variation des Integrals

I = f z = f (~Sdx~).(U~d~k).(U~d(x,5.)) .-1

ergibt (~ U ~ v gesetzt)

mit

Man iiberzeugt sich durch Ausrechnen nach den Regeln fiir die Ableitung symbolischer Differentialformen, dal~

l) WIRTINGER, Zur formalen Theorie der Funktionen yon mehr komplexen Ver- imderlichen. Math. Ann. 97 (1926), 8. 363.

{~61 ~-- (Vi dxi) . (Ukdxk) . (Ul"~d(xl Xm)) n-1

+ (Vidx~) . (v~ a~k)" (U~d(x*~,~)) "-1

+ ( n - 1). (Uidx i ) . (Uycdxk). (vl-~ d(XlXm)) �9 (Vr~d(Xr-Xs)) n-2.

t~ber eine bemerkenswerte Hermitesche Metrik. 185

(19)

~ = - - (n-4- 1) .v . (Ui~d(xi~k)) n

-~ (n - - 1 ) . [( Ui d xi). ( Uk d ~k)" (VT d Yl)" ( U~ d (xr ~-s))n-2] '

- - n [y . (Yi dxi) . (Ul-~ d(xl Xm))n-i] t

+ [~. (u~ d ~k). ( U ~ d (x~ ~ ,3)" -q '

ist, daft also ~ I bis auf ein Randintegral mit

- - ( n - ~ 1)!

tibereinstimmt. Die Gleiehung

f D(U). v. d(Xl, Xl, x2, "" ", X'n)

D ( U ) = d 'v

wird mithin durch Variation yon

(20)

erhalten.

f ( E ( U ) + n (n @ 1 ) k ~v) d ( x l ' ~ l ' x 2 ' ' ' ' ' ~ n )

Wenn es sich um die Bestimmung einer positiv definiten Metrik

~ U ds ~ = 2 dxi dxk

Oxi O~k

handelt, ist der Integrand yon (20) positiv; denn die quadratische Form

ist dann auch positiv definit, und

gi~ ~ U 3 x i

ist gerade gleich

U D i'c

0~k D

~ ( u )

D ( U ) "

U~U~

In der Theorie der hyperabelschen Funktionen spielt auch die Gleichung (21) D(U) = 0

eine Rolle, die unter der Nebenbedingung

~ ( u ) > o

zu 10sen ist. Nach obigem hat man hier in

f ~ (u) d @1, ~i, x~, . . . , ~,)

ein Integral, dessen Variation auf (21) ffihrt.

186 E. Ki~hler.

Auf die Verwendung der vorliegenden formalen Entwicklungen ffir die Theorie der automorphen Funktionen und auf die Analogie der Gleichungen

D ( U ) ~--- O, D ( U ) = e kv

mit den klassischen Differentialgleichungen

/IU--= 0, AU~-- e kU

auf die bereits G. GIRAUD 1) und A. BLOCH ~) hmgewiesen haben, gedenke ich in einer spi~teren Arbeit einzugehen.

1) G. GIRAUD, Sur une 6quation aux d~riv6es partieUes, non lin~aire etc. Comptes Rendus 166, I (1918), p. 893.

2) A. ]3LOCH, Sur une nouvelle et importante g~n4ralisation de l'dquation de Laplace. L'Enseignement Math~m. 26 (1927), p. 52.

H a m b u r g , den 22. Oktober 1932.