1. 引言及主要结果
在 [1] - [4] 中,Harvey及Lawson介绍了一些具体的calibrations,以及calibrated几何中的多次下调和函数,闭正流等。这些闭正流是经典的复几何中相应概念的推广,并且拥有一些重要性质。本文给出了一个特殊Lagrangian calibration所对应的闭正流,并给出它的Lelong数的具体表达式。应用此Lelong数,给出-多次下调和函数的一个下界估计。
首先给出 [1] [3] 中的一些定义。如果黎曼流形上的一个闭的形式,对上的所有的单位简单切向量,都有
则称为一个calibration。一个单位简单切向量,如果满足
则称此为一个平面。令表示上平面的全体。如果一个calibration的共变导数为0,则称是平行的。在 [2] 中,Harvey及Lawson给出了一般的calibration对应的多次下调和函数及闭正流。但本文只讨论平行的calibration。下面给出相应的定义。令表示上的形式。对上任何光滑函数f,算子定义为:
其中,i表示对微分形式的内乘,是f在中的梯度。因此,算子
这里,对一个平行的calibration及一个光滑函数f,如果对每个,有
则称f是多次下调和函数。
令表示X上的所有光滑函数构成的空间的对偶。如果一个分布满足对所有的光滑截面及光滑的具有紧支柱非负函数λ,有
则称此分布f是多次下调和的。容易证明,当f是多次下调和函数时,这两个定义是等价的。用表示x上所有的多次下调和函数及多次下调和分布。
令。表示顶点在原点,集合的凸锥。
。这里,表示黎曼流形X的余切空间。一个p维的流t,如果对所有具有紧支柱的p-形式,有
则称t是一个正流。如果还满足,则称t是一个闭正流。关于流的定义,可以参考 [5] 的第104页。
令是上的一个平行的calibration。t是一个p维的正流且。给定一点a,如果极限
存在,则称此极限为t在点a处的Lelong数,记为。这里是中球心为a,半径为r的闭球,是中单位球的体积,参考Demailly [6] 第18页及 [7] 中关于Lelong数的定义。
令表示n维复欧氏空间上点的坐标。闭的形式
是一个平行的calibration,称为特殊Lagrangian calibration。在 [2] 中,附录:The reduced Hessian一节中的定理5.19,告诉我们,如果为特殊Lagrangian calibration,则等价于是一个正流。显然,是闭的。对此闭正流,我们有下面的结论。
定理1.1:令是上的特殊Lagrangian calibration。,则闭正流在点a处的Lelong数存在且
其中,是上的Laplace算子,是上的体积元。是中球心为a,半径为r的开球,是中单位球的体积。
令
(1.1)
函数f在中一个开球B上的Riesz质量定义为:
(1.2)
假设并且是上半连续的,那么可以证明f是下调和的。我们应用闭正流的Lelong数及下调和函数的Poisson-Jensen公式,得到了关于f的一个下界估计式。
定理1.2:令是上的特殊Lagrangian calibration,这里,。f为上的多次下调和函数,并且在上是上半连续的,且有有界的Riesz质量。那么对任何实数,及,存在可数个小球,对,有
(1.3)
其中,表示f在单位球的边界上的最小值,
这些小球的半径,,并且,
(1.4)
(1.5)
则e是一个Borel集,且满足
这里,一个集合e的p维的Hausdorff content定义为
(1.6)
其中,是指e的覆盖的全体,其中,每个覆盖是由可数个小球并起来,每个小球的半径,。
注:在 [8] 中,作者给出了极小模原理在中的经典的多次下调和函数中的推广。
2.的Lelong数
令为上一个平行的calibration且,t为一个闭正流。在 [1] 中的第2.5节,Harvey及Lawson已经证明,
是关于变量r单调递增的函数,这里,是中球心为a,半径为r的闭球,是中单位球的体积。因此,
存在。
令且f为上一个光滑的多次下调和函数,则我们有下面命题成立。
命题2.1:(参见 [9] ,命题2.1)
这里,表示一个-形式,它是在中,用替代。
下面给出定理1.1的证明。
定理1.1的证明:令。上的特殊Lagrangian calibration,它是一个形式。令,我们已经知道,是一个n维的闭正流。令*表示Hodge星算子。当f为上光滑的多次下调和函数,由命题2.1知,
那么,
(2.1)
这里,,都是常数,根据Hodge星算子的定义,它们分别满足,。由于,。
因此,(2.1)中最后一个等式成立。
如果f不是光滑的,我们可以先将f光滑化,即将f与光滑核做卷积,记为。那么,可以证明随着,收敛到。现选取一个函数,则有
因此,当f为多次下调和分布时,也有
则有,
证毕。
3.多次下调和函数的下界估计
在 [8] 中,作者给出了极小模原理在中的经典的多次下调和函数中的推广。本节参考 [8] 中的一些方法,给出了多次下调和函数的一个下界估计。
定理1.2的证明:因为f为定义在上的多次下调和函数,那么,对所有的,有。
令,,这里,是切空间的一组基。则显然,且
(3.1)
又因为f在上是上半连续的,从而f在上是下调和的。由Poisson-Jensen公式(参考 [5] ,p. 138),对,有
这里,是中单位球的表面积。再由Lelong数的定义(1.1)知,
(3.2)
因为,所以,
(3.3)
注意到,
如果上式等号右边的第二项不为零,则由于,只能是
从而,,这与(3.3)矛盾,故
(3.4)
现在固定实数及。任取实数,与t无关,但可以与有关。
由(3.4)知,是当时的高阶无穷小量,故我们可以定义集合
(3.5)
那么,对于中的每一点,都有,这意味着集合与f的极集没有交点。
令为在上的最小值。固定一点,则,由(3.2)可得
由于,由(3.5)知,从而
(3.6)
并且,由于关于t是单调递增的及(1.1)知,对,。因此,
(3.7)
由(1.1)及(1.2)知,。由于,,故由(3.1)知,
(3.8)
从而,由(3.2)得,
这里,第二,三,四个不等式分别由(3.6),(3.7),(3.8)所得。
取
(3.9)
则有,。
令及,则公式(1.3)成立。
令。由(3.5)知,对任意一点,都会相应的存在一个实数,满足,使得
(3.10)
从而,由(1.1)及(1.2)知,
这些小球构成集合的一个覆盖,由Vitalli覆盖引理知,在中,存在可数个互不相交的小球,记作,并且满足也能够覆盖集合。并且,由(3.9)及(3.10)知,
仍然取a为(3.9)中所定义的。由于
可得,
令,及,可得,
即(1.4)成立。故我们找到了可数个小球,对,有(1.3)成立,而且这些小球的半径满足(1.4)。由(1.5)知,,则(1.6)成立。
基金项目
浙江省教育厅基金(No. Y201328697),浙江省自然科学基金(No. LQ14A010003)。
参考文献