E-school di Arrigo
Amadori
Esercizi risolti
Esercizio : G219
Mostrare che la relazione "
è localmente isometrica a
" non è una relazione simmetrica.
Risoluzione :
Lo dimostriamo con un esempio.
Come è ben noto, il piano ed il cilindro sono localmente isometrici (nei due sensi) (mentre non lo sono globalmente).
Graficamente :

Il diffeomorfismo
è una isometria locale.
Consideriamo la superficie regolare
formata da un semicilindro e da una semisfera, fusi assieme "in modo
regolare". Il piano
è localmente isomorfo ad
mentre
non è localmente isomorfa ad
.
Mostriamo graficamente l'isometria locale di
con
:

Per ogni punto
di
è
possibile scegliere un aperto
"sufficientemente
piccolo" (che contenga
)
isometrico ad un corrispondente aperto
, tramite il diffeomorfismo
, preso opportunamente sulla parte cilindrica di
.
Mostriamo graficamente la non isometria locale di
con
:

Per un punto
preso sulla parte emisferica di
non esiste nessun diffeomorfismo
che sia una isometria locale. Per questo motivo
non è localmente isometrico con
per cui la relazione di isometria locale fra varietà non è simmetrica.
Salvo errori ed omissioni.
Fine.