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Structure of algebraic varieties and generalized Jacobian conjecture

Research Project

Project/Area Number 20K03525
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 11010:Algebra-related
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

宮西 正宜  関西学院大学, 特定プロジェクト研究センター, 客員研究員 (80025311)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 増田 佳代  関西学院大学, 理学部, 教授 (40280416)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords多項式環 / 正規部分環 / 加法群 / 幾何学的商多様体 / ジャコビアン予想 / 自己同型群 / アフィン平面 / 不分岐自己準同型写像 / 有限自己同型群 / プラトニック代数曲面 / A^1*-ファイブレーション / アフィン空間 / 一般ジャコビアン予想 / Platonicファイバー空間 / 共変不分岐自己準同型射 / ファイブレーション / ユニポテント群 / 商射 / 商多様体 / 代数多様体 / 特異点
Outline of Research at the Start

「アフィン平面の不分岐自己準同型写像は同型写像である」というのがジャコビアン予想である.この予想は2変数多項式に関する問題に言い換えられて,数学に興味を抱くほとんどの人達が考え始めることができる.しかし,現代数学の本質に深く関わる,非常に難解な問題である.部分的な場合にしか肯定的な結果が得られていない.
しかし,この問題を一般ジャコビアン予想にすると,代数多様体の構造に深く関わる問題となり,構造が分かれば,予想が成立するかどうかが判定できる(場合がある).

Outline of Annual Research Achievements

多項式環とアフィン空間の関連において、3変数多項式環部分環で3変数の1つxを含む、正則または正規な部分環の分類を行った。特に、正則な場合は部分環は多項式環になることを示した。また、2変数多項式環の不分岐自己準同型写像が偶数位数の有限自己同型群と同変な場合には、写像は自己同型写像になるということを示した。すなわち、同変ジャコビアン予想が成立する。さらに加法群が正規なアフィン整域に作用しているとき、幾何学的商多様体が存在するための必要十分条件を与えた。以上の3つの結果は印刷体または0nlineで刊行されている。アフィン代数幾何学に関する書籍をWorld Scientific社から刊行した。執筆には1年を要したが、課題研究に関する既知の結果で改善を要する点や不足する点を見出すのに役立った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Affine algebraic geometry: geometry of polynomial ringsという440頁に及ぶ書籍を執筆することによって、これまで見過ごされてきた点、いまだ十分な考察がされていない部分、更には、新しい視点に対するヒントが得られたと思っている。2024年3月に刊行した2論文はそのような背景を持っている。2023年にはジャコビアン予想に関する肯定的部分結果
Equivariant Jacobian conjecture in dimension two, Transformation Groups 28 (2023), no. 2, 951-971を刊行した。これはアフィン平面の不分岐自己準同型写像がアフィン平面の偶数位数の有限自己同型群と交換可能ならば、自己同型写像になることを証明したものである。この方向は更なる肯定的結果につながると期待している。
課題研究において、複素数体上の結果を視野に入れているが、どうしても正標数の代数幾何学が必要になっている。小島秀雄(新潟大)及び伊藤浩行(東京理科大)と協力して、新しいアプローチを求めるつもりである。
分担者の増田佳代は、加法群の作用に関して順調に成果を上げている。

Strategy for Future Research Activity

上記の現在までの進捗状況欄に記述したが、正標数のアフィン代数幾何学または正標数の対数的代数幾何学の知識が必要になっている。たとえば、位数2の自己同型写像を持つ場合は、標数0または標数が2でないならば二重被覆の理論が使えるが、正標数2の場合はArtin-Schreier被覆を考えなければならない。そのような被覆の幾何学はまだ未発達の状況である。低次数のdel Pezzo曲面はGeiser involutionやBertini involutionを持つが、標数2の場合に考えることは、I. Dolgachev達が既に手を付けている。del Pezzo曲面の代わりに(V,D)というdel Pezzo pairやweak del Pezzo pairの場合に、現在、手を出している。
多分、対数的代数幾何学は分野の主流となるように感じられる。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results) Book (5 results)

  • [Journal Article] Normal subalgebras of a polynomial ring2024

    • Author(s)
      Rajendra Vasant Gurjar and Masayoshi Miyanishi
    • Journal Title

      Journal of pure and applied algebra

      Volume: 224 Issue: 8 Pages: 107655-107655

    • DOI

      10.1016/j.jpaa.2024.107655

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Geometrically pure Ga-actions2024

    • Author(s)
      Masayoshi Miyanishi
    • Journal Title

      Journal of algebra

      Volume: 648 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.jalgebra.2024.02.041

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Equivariant Jacobian conjecture in dimension two2023

    • Author(s)
      Masayoshi Miyanishi
    • Journal Title

      Transformation Groups

      Volume: 28 Issue: 2 Pages: 951-971

    • DOI

      10.1007/s00031-022-09727-7

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Equivariant Jacobian Conjecture in dimension two2022

    • Author(s)
      Masayoshi Miyanishi
    • Journal Title

      Transformation Groups

      Volume: Online-first Pages: 1-28

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Factorial affine G_a-varieties isomorphic to hypersurfaces of Danielewski type2020

    • Author(s)
      Kayo Masuda
    • Journal Title

      Transformation Groups

      Volume: ー Issue: 4 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1007/s00031-020-09631-y

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Geometrically pure Ga-actions2024

    • Author(s)
      宮西正宜
    • Organizer
      第22回アフィン代数幾何学研究集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Factorial affine Ga-varieties isomorphic to hypersurfaces of Danielewski type2024

    • Author(s)
      増田佳代
    • Organizer
      第22回アフィン代数幾何学研究集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Improvement of some of my past results2023

    • Author(s)
      宮西 正宜
    • Organizer
      第21回アフィン代数幾何学研究集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Factorial affine G_a-varieties with principal plinth ideals2023

    • Author(s)
      増田 佳代
    • Organizer
      第21回アフィン代数幾何学研究集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] Affine algebraic geometry: geometry of polynomial rings2024

    • Author(s)
      Masayoshi Miyanishi
    • Total Pages
      440
    • Publisher
      World Scientific Co.Ltd
    • ISBN
      9789811280085
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Book] Affine space fibrations2021

    • Author(s)
      R.V. Gurjar, 増田佳代,宮西正宜
    • Total Pages
      346
    • Publisher
      De Gruyter
    • ISBN
      9783110577365
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] Algebraic surfaces in positive characteristics2021

    • Author(s)
      宮西正宜,伊藤浩行
    • Total Pages
      438
    • Publisher
      World Scientific
    • ISBN
      9789811215209
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] Affine Space Fibrations2021

    • Author(s)
      R.V. Gurjar, K. Masuda, M. Miyanishi
    • Total Pages
      360
    • Publisher
      De Gruyter
    • ISBN
      9783110218084
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] Algebraic surfaces in positive characteristics2020

    • Author(s)
      M. Miyanishi, H. Ito
    • Total Pages
      441
    • Publisher
      World Scientific
    • ISBN
      9789811215223
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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