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幾何学的力学系理論の展開と応用

研究課題

研究課題/領域番号 13640209
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 大域解析学
研究機関京都大学

研究代表者

岩井 敏洋  京都大学, 情報学研究科, 教授 (10021635)

研究分担者 上野 嘉夫  京都大学, 情報学研究科, 助教授 (80201953)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2001年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード多体型 / 簡約化 / 層化 / 変換群論 / 力学系の層化簡約化 / 線形分子・非線形分子 / 量子力学系の層化・簡約化 / 多体系 / 力学系の対称性 / ピータ・ワイルの定理
研究概要

本研究課題にいう幾何学的力学系理論とは、主に多体系の運動を幾何学的に研究するというものである。空間内に粒子が一直線上に並ぶ場合を除けば、重心系に主バンドルの構造が見出せて幾何学的な考察が容易となる。 しかし、そのような制限を取り払っても簡約化の理論が構築できることを示した。量子系に関して言えば、キーワードはコンパクトリー群のユニタリー表現に関するPeter-Weylの定理である。重心系に回転群が作用する場合に、作用を受ける重心系ではなく、作用する側の回転群に着目して、多体系の量子力学の波動関数にこの定理を適用することにより、多体系の幾何学的な困難を回避しながら多体系の量子論を進展させることができた。またこの研究の過程で主バンドル上の接続の理論が、構造群の作用が自由でなくなる場合にも拡張できることを示した。これにより、回転群の自然な作用を用いて多粒子の量子力学系を簡約化するという理論が一般的に確立された。詳しく言うと、変換群による多様体(ここでは重心系)の軌道型による分解(つまり、多様体の層化)と、Peter-Weylの定理とを組み合わせて、層化簡約化の理論を構築し、多体量子力学系に応用した。すなわち、層ごとに量子力学系が定義でき、Peter-Weylの定理と組み合わせて、量子力学系の簡約化を実行した。具体的には、多体系が平面以上の広がりをもつ場合と直線状の場合とで、別個に力学系を定義し、簡約化の手続きを実行した。また、主層の境界では、運動エネルギー作用素に特異性が現れて、エネルギー積分に発散の困難が危倶されるのだが、実際にはエネルギー積分に発散が起こらないことも証明した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] T.Iwai: "The Poincare compactification of the MIC-Kepler problem"J.Phys.A : Math.Gen.. 34. 1713-1723 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai: "Geometric mechanics of many-body systems"J.Comp.Appl.Math.. 140. 403-422 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai, T.Hirose: "The reduction of a quantum system of three identical particles"J.Math.Phys.. 43. 2907-2926 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai, T.Hirose: "Reduction of quantum systems with symmetry"J.Math.Phys.. 43. 2927-2947 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai, H.Yamaoka: "Stratified reduction of many-body kinetic energy operator"J.Math.Phys.. 44. 4411-4435 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai, T.Hirose: "Boundary conditions on wave functions for three bodies"J.Phys.A : Math.Gen.. 37. 701-718 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai: "The Poincare compactification of the MIC-Kepler problem with positive energies"J.Phys.A : Math.Gen.. vol.34. 1713-1723 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Y.Yamaguchi, T.Iwai: "Geometric approach to Lyapunov analysis in Hamiltonian dynamics"Phys.Rev.E. vol.64. 0066206-1-16 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai: "Geometric mechanics of many-body systems"J.Comp.Appl.Math.. vol.140. 403-422 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai, T.Hirose: "The reduction of a quantum system of three identical particles on a plane"J.Math.Phys.. vol.43. 2907-2926 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai, T.Hirose: "Reduction of quantum systems with symmetry, continuous and discrete"J.Math.Phys.. vol.43. 2927-2947 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai, H.Yamaoka: "Stratified reduction, of many-body kinetic energy operators"J.Math.Phys.. vol.44. 4411-4435 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai, T.Hirose: "Boundary conditions on wavefunctions for three bodies at singular configurations"J.Phys.A : Math.Gen.. vol.37. 701-718 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiro Iwai, Hidetaka Yamaoka: "Stratified reduction of many-body kinetic energy operators"Journal of Mathematical Physics. 44巻10号. 4411-4435 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Gusev, Ukolov, Chekanov, Rostovtsev, Uwano, Vinitsky: "The program LINA for the normalization of polynomial Hamiltonians"Proceedings of the sixth workshop on computer algebra in scientific computing. 187-197 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Toshihiro Iwai, Toru Hirose: "Boundary conditions on wavefunctions for three bodies at singular configurations"Journal of Physics A : Mathematical and General. 37巻1号. 701-718 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Toshihiro Iwai: "Geometric mechanics of many-body systems"Journal of Computational and Applied Mathematics. 140巻1-2号. 403-422 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Toshihiro Iwai, Toru Hirose: "The reduction of a quantum system of three identical particles on a plane"Journal of Mathematical Physics. 43巻6号. 2907-2926 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Toshihiro Iwai, Toru Hirose: "Reduction of quantum systems with symmetry, continuous and discrete"Journal of Mathematical Physics. 43巻6号. 2927-2947 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Gusev, Chekanov, Rostovtsev, Uwano, Vinitsky: "The programs for normalization and quantization of polynomial Hamiltonians"Proceedings of the 5^<th> Workshop on Computer Algebra in Scientific Computing. 147-158 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Iwai, T.Hirose: "The reduction of a quantum system of three identical particles on a plane"Journal of Mathematical Physics. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Iwai, T.Hirose: "Reduction of quantum systems with symmetry continuous and discrete"Journal of Mathematical Physics. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Y.Yamaguchi, T.Iwai: "Geometric approach to Lyapunov analysis in Hamiltonian dynamics"Physical Review E. vol.64 no.6-1. 066206-1-066206-16 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Uwano: "A use of computer algebra for the separability of the purturbed harmonic oscillator with homogeneous polynomial potentials"Proceedings of the 7th international conference on applications of computer algebra. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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