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3次元多様体の例外的デーン手術による4次元多様体の改変

研究課題

研究課題/領域番号 16K05143
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
研究機関電気通信大学

研究代表者

山田 裕一  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (30303019)

研究分担者 山口 耕平  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 名誉教授 (00175655)
丹下 基生  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (70452422)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード3次元多様体 / 4次元多様体 / デーン手術 / 枠付き絡み目 / Kirby計算 / divide knot / レンズ空間 / 特異点論 / 幾何学 / トポロジー / ディバイド表示 / Kirby 計算
研究成果の概要

デーン手術によって双曲的な結び目から“例外的に”双曲的でない3次元多様体が生じる現象は「例外的手術」と呼ばれる低次元多様体論の1つの課題である。筆者はこの現象に関連して特殊な4次元多様体を構成・分析することを研究目標としている。可縮は4次元多様体の表示として有名な Mazur link を含む絡み目の族「Akbulut-安井 link」について整数係数の例外的手術の分布を決定した。レンズ空間手術をもつ結び目の稀少な族のディバイド曲線表示を研究した。本研究期間中の論文は3件(うち1件は共著)。研究集会「微分トポロジー」と勉強会「ハンドルセミナー」のほぼ全回に出席し解説講演なども行なった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

低次元多様体のトポロジー分野において、3次元多様体論と4次元多様体論では様相が大きく異なる。筆者の研究の独創的な点として、その両方に興味を持って研究を進めてきた点が挙げられる。ただし最近の研究動向として両者の関連は急激に強くなっており、2000年代(~2010) に登場し急発展したヒーガード・フレアー理論はその典型的な事例といえる。例外的デーン手術から生じる4次元多様体には意外な具体例が多い。本研究の後半では、4次元多様体論の側で対合を持つ4次元コボルディズムへの興味が特に高まっていた。今後も地道な貢献を続けたい。

報告書

(7件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 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

    (29件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (5件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [雑誌論文] The third term in lens surgery polynomials2021

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tange
    • 雑誌名

      Hiroshima Math. J.

      巻: 51(1) 号: 1 ページ: 101-109

    • DOI

      10.32917/h2020050

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Notes on Gompf's infinite order corks2021

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tange
    • 雑誌名

      Michigan Math. J.

      巻: 70 号: 1 ページ: 3-21

    • DOI

      10.1307/mmj/1586419413

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Divide knot presentation of sporadic knots of Berge's lens space surgery2020

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Yamada
    • 雑誌名

      Kyungpook Math. J.

      巻: 60(2)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The topology of the space of rational curves on a topic variety and related problems2019

    • 著者名/発表者名
      Kohhei Yamaguchi
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2135 ページ: 63-69

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Exceptional Dehn surgeries along the Mazur link2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi YAMADA
    • 雑誌名

      J. Gokova Geom. Topol. GGT

      巻: 12

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The homotopy type of spaces of rational curves on a toric variety2018

    • 著者名/発表者名
      Kozlowski A.、Yamaguchi K.
    • 雑誌名

      Topology and its Applications

      巻: 249 ページ: 19-42

    • DOI

      10.1016/j.topol.2018.06.006

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Four-dimensional manifolds constructed by lens space surgeries of distinct types2017

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tange and Yuichi Yamada
    • 雑誌名

      J. of Knot Theory and its Ramifications

      巻: 26 No.11 号: 11 ページ: 1750069-1750069

    • DOI

      10.1142/s0218216517500699

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The homotopy type of spaces of resultants of bounded multiplicity2017

    • 著者名/発表者名
      A. Kozlowski and K. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Topology and its Appl.

      巻: 232 ページ: 112-139

    • DOI

      10.1016/j.topol.2017.10.002

    • 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] Divide knot presentation of Type 8 knots in Berge's lens space surgery2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada Yuichi
    • 学会等名
      The 17th East Asian Conference of Geometric Topology(KIAS(Korea),(online))
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Topics around Type 7 and 8 knots of Berge's lens space surgery2022

    • 著者名/発表者名
      山田裕一
    • 学会等名
      研究集会「微分トポロジー21~デーン手術~」(立命館大学(online))
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Difficulty on divide knot presentation of Type 8 knots in Berge's lens space surgery2021

    • 著者名/発表者名
      山田裕一
    • 学会等名
      研究集会「4次元トポロジー」(大阪大学(online))
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Instantons and Four-Manifolds 4章 CP2の錐2021

    • 著者名/発表者名
      山田 裕一
    • 学会等名
      研究集会「 微分トポロジー21~インスタントンゲージ理論スクール~」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gabai の4次元版電球定理の証明を概説2019

    • 著者名/発表者名
      山田裕一
    • 学会等名
      非公式なセミナー(早稲田大学)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Exceptional Dehn surgeries along certain two-component links related to 4-manifolds2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi YAMADA
    • 学会等名
      "Four Dimensional Topology", Department of Mathematics, Osaka City University (Sumiyoshi-ku, Osaka)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sporadic knots of lens space surgery2018

    • 著者名/発表者名
      山田 裕一
    • 学会等名
      研究集会「瀬戸内結び目セミナー」 大島商船高専(山口県大島郡周防大島町)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 4次元多様体論に現れる、いくつかの2成分絡み目に沿う例外的デーン手術の分布2018

    • 著者名/発表者名
      山田 裕一
    • 学会等名
      「4次元トポロジーセミナー」 大阪大学大学院 理学研究科数学専攻(大阪府豊中市待兼山町)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 4-dimensional light bulb theorem by Gabai II2018

    • 著者名/発表者名
      山田 裕一
    • 学会等名
      研究集会「 微分トポロジー19~4次元多様体に埋め込まれた曲面とその手術~」 立命館大学(東京キャンパス)(東京都千代田区 サピアタワー8F)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Real analogues of spaces of resultants and its related problems2018

    • 著者名/発表者名
      山口 耕平
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)研究集会「変換群における幾何・代数・組み合わせ論」, 京都大学数理解析研究所 (京都市左京区)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Spaces of resultants with bounded multiplicity and its real analogues2018

    • 著者名/発表者名
      山口 耕平
    • 学会等名
      研究集会「実特異点論とその応用」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Exceptional Dehn surgeries along the Mazur link2017

    • 著者名/発表者名
      山田 裕一
    • 学会等名
      日本数学会 秋季総合分科会(山形大学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Spaces of resultants of bounded multiplicity and its related problems2017

    • 著者名/発表者名
      山口 耕平
    • 学会等名
      研究集会「空間の代数的・幾何的モデルとその周辺」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Change maker とトーラス結び目のレンズ空間手術2016

    • 著者名/発表者名
      山田裕一
    • 学会等名
      研究集会「瀬戸内結び目セミナー」
    • 発表場所
      大島商船高専(山口県大島郡周防大島町)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 山田裕一のページ

    • URL

      http://www.yyyamada.e-one.uec.ac.jp/indexj.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 微分トポロジー '22 デーン手術

    • URL

      http://www.math.tsukuba.ac.jp/~tange/diftop22.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 研究集会「微分トポロジー19 ~4次元多様体に埋め込まれた曲面とその手術~」

    • URL

      http://www.math.tsukuba.ac.jp/~tange/diftop19.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Differential Topology 17

    • URL

      http://www.math.tsukuba.ac.jp/~tange/diftop17e.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 山田裕一のホームページ

    • URL

      http://www.yyyamada.e-one.uec.ac.jp/indexj.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Differential Topology'172017

    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 12th East Asia School of Knots and Related Topics2017

    • 発表場所
      東京大学大学院 数理科学研究科(東京都目黒区駒場)
    • 年月日
      2017-02-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2023-01-30  

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