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ユークリッド空間のコンパクト部分多様体のポテンシャルとエネルギーの研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05136
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 幾何学
研究機関千葉大学

研究代表者

今井 淳  千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (70221132)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードポテンシャル / エネルギー / 正則化 / メビウス不変性 / インダクタンス / ベータ関数 / Rieszポテンシャル / 留数 / 結び目 / 自己インダクタンス / Riesz ポテンシャル / 内在的体積 / 部分多様体 / 幾何学
研究成果の概要

Mをユークリッド空間のコンパクト部分多様体とする。zを複素数とし、M×M上距離のz乗の積分をzの関数と考えると、解析接続により1位の極のみを持つ有理型関数が得られる。これをMのBrylinskiベータ関数とよぶ。この関数とその留数の性質、およびそれらからMの幾何がどの程度わかるか、ということが研究の主目的であった。ソラネス氏との共同研究で、Mが奇数次元閉部分多様体であるか、偶数次元のコンパクトボディ(全空間と同じ次元の多様体)の場合は、zが多様体の次元mの-2倍のときBrylinskiベータ関数の値(これはMのRiesz (-2m)-エネルギーである)はメビウス変換で不変であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多様体のRieszエネルギーは研究代表者が与えた結び目のエネルギーの自然な拡張である。解析接続を用いることにより、多様体に対して、エネルギーと多様体のBrylinskiベータ関数の留数という2系統の量が得られた。留数の例としては、曲面のWillmoreエネルギーがある。エネルギーという大域的な量と、留数という局所的な量を積分して得られる量という、共に幾何学的に重要な量を導入し、その重要性の一部(メビウス群に関する対称性、球体の同定など)を示すことができたことが、本研究の一番大きな学術的意義である。
また、研究手法自体も、電磁気学のインダクタンスを単一回路で考えたものの発散を除くことに応用できる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] バルセロナ自治大学(スペイン)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ブルゴーニュ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ブルゴーニュ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] バルセロナ自治大学区(スペイン)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Characterization of balls by generalized Riesz energy2019

    • 著者名/発表者名
      Jun O'Hara
    • 雑誌名

      Math. Nachr.

      巻: 292 号: 1 ページ: 159-169

    • DOI

      10.1002/mana.201700256

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regularized Riesz energies of submanifolds2018

    • 著者名/発表者名
      Jun O'Hara and Gil Solanes
    • 雑誌名

      Mathematische Nachrichten

      巻: 291 号: 8-9 ページ: 1356-1373

    • DOI

      10.1002/mana.201600083

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Triangles with sides in arithmetic progression2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Mikami, Jun O'Hara and Kunio Sugahara
    • 雑誌名

      Elem. Math.

      巻: 72 号: 2 ページ: 75-79

    • DOI

      10.4171/em/327

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Energy of knots in the 3-sphere2019

    • 著者名/発表者名
      Jun O'Hara
    • 学会等名
      MARS Workshop, Salzburg
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mobius invariant metric on the knot space2019

    • 著者名/発表者名
      Jun O'Hara
    • 学会等名
      Biology, Analysis, Geometry, Energies, Links [bagel19]
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 多様体の留数とエネルギー2019

    • 著者名/発表者名
      今井 淳
    • 学会等名
      多様体上の微分方程式
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regularization of self-inductance2018

    • 著者名/発表者名
      Jun O'Hara
    • 学会等名
      33rd Summer Conference on Topology and its Applications
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自己インダクタンスの正則化2018

    • 著者名/発表者名
      今井 淳
    • 学会等名
      日本数学会 秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of unit balls by Riesz energy2017

    • 著者名/発表者名
      Jun O'Hara
    • 学会等名
      Convex, discrete and integral geometry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] From energy of knots to regularized Riesz energy of submanifolds2017

    • 著者名/発表者名
      Jun O'Hara
    • 学会等名
      The 12th East Asian School of Knots and Related Topics
    • 発表場所
      東京大学 (東京都・目黒区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Riesz エネルギーの正則化と球体の特徴づけ2017

    • 著者名/発表者名
      今井 淳
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 発表場所
      首都大学東京 (東京都・八王子市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Jun O'Hara

    • URL

      https://sites.google.com/site/junohara/home

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 今井淳

    • URL

      https://sites.google.com/site/junohara/ri-ben-yu

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究内容

    • URL

      https://sites.google.com/site/junohara/ri-ben-yu/yan-jiu-bao-gao/yan-jiu-nei-rong

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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