一个映射 ,在两个紧 黎曼流形之间,如果它是能量泛函的临界点,则称为调和映射
微分 的范数由
和
上的度量给出,而
是
上的测度。通常,允许的映射类别位于映射的固定同伦类中。
能量泛函的欧拉-拉格朗日微分方程是一个非线性椭圆偏微分方程。例如,当 是圆时,欧拉-拉格朗日方程与测地线方程相同。因此,
是闭合测地线 当且仅当
是调和的。从圆到标准2-球面的赤道的映射是一个调和映射,将圆映射到赤道周围
次的映射也是调和映射,对于任何整数
而言。请注意,这些都位于相同的同伦类中。更高维的例子是紧黎曼曲面上的亚纯函数,它是到黎曼球面的调和映射。
调和映射可能并非总是在同伦类中存在,即使存在也可能不是唯一的。当 是负曲率的时,每个同伦类都存在一个调和代表元,并且也是唯一的。对于曲面,调和映射已被分类,并且精确地是全纯映射和反全纯映射。因此,根据曲面的霍奇定理,从球面到环面不存在非平凡的调和映射。