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第1象限の幾何学

研究課題

研究課題/領域番号 16K13758
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 幾何学
研究機関学習院大学

研究代表者

山田 澄生  学習院大学, 理学部, 教授 (90396416)

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
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード距離空間 / 射影幾何学 / 複比 / タイヒミュラー理論 / 測地線 / 凸幾何学 / フィンスラー幾何学 / 時空の幾何学 / フィンスラー計量 / タイヒミュラー空間 / リーマン面のモジュライ / ヒルベルト計量 / モジュライ / フンク計量 / ド・シッター幾何学 / 変分法 / 測地線の幾何学 / モジュライ空間 / 微分幾何学
研究成果の概要

多様体上の幾何学的な量の(可算無限)族を、第1象限の座標とすることで、多様体のモジュライの新たな方法論の確立した。これまでに代数幾何学・複素幾何学的な手法によって牽引されてきたモジュライ空間論に新しい視点を導入することを可能にした。特に、リーマン面の変形理論であるTeichmuller理論に登場するいくつかの異なる幾何学を統合的に俯瞰する道具立ての定式化に成功した。またH.Busemannによって半世紀前に提唱された時間的な距離空間の理論を凸幾何学の観点から再考し、時間的ヒルベルト計量およびフンク計量を定義し、一般相対性理論に付随した距離空間の定式化を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ユークリッド空間の第1象限という古典的な空間は、多様体の幾何構造を表現する正値の幾何学的汎関数を座標関数として同一視することで、多様体のモジュライ空間の普遍的な母空間として機能することを提唱した。一方で第1象限は、射影幾何学的な観点から自然な対象であり、幾何構造のモジュライ理論に必然的に現れる非線形な振る舞いの表現空間として、線形代数的な言葉を用いてモジュライの振る舞いを解析する新たな方法論を定式化したことには意義がある。また一般相対性理論の重要性が再認識されている中で、本研究で確立された時空の幾何学を扱うための新しい数学的枠組みは、科学的な必然性を持つ方向性であると考える。

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

    (57件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (18件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 11件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 12件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 7件、 招待講演 18件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] IRMA, Strasbourg(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Basel(スイス)

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      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Chebyshev Laboratory St. Pertersburg(ロシア連邦)

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      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Patel Institute of Technology, Gujalat(インド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Aruel University(イスラエル)

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      2019 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] バーゼル大学(スイス)

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      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ストラスブルグ大学/IRMA ストラスブルグ(フランス)

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      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ストラスブール大学(フランス)

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      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] オーベルボルハ数学研究所(ドイツ)

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      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] パドゥア大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] バーゼル大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] バージニア州立大学(米国)

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      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institut de Recherche Mathematique(フランス)

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      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] シドニー大学(オーストラリア)

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      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 韓国高等科学院(韓国)

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      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カリフォルニア大学バークレー校(米国)

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      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Center for Theoretical Sciences(台湾)

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      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Plumbing Constructions and the Domain of Outer Communication for 5-Dimensional Stationary Black Holes2019

    • 著者名/発表者名
      Marcus Khuri, 松本幸夫, Gilbert Weinstein, 山田澄生
    • 雑誌名

      to appear in Transactions of American Mathematical Society

      巻: 1 号: 5 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1090/tran/7812

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      2019 実績報告書 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] Busemann's metric theory of timelike spaces2019

    • 著者名/発表者名
      Athanase Papadopoulos, Sumio Yamada
    • 雑誌名

      Herbert Busemann Selected Work, Springer

      巻: Ⅰ ページ: 117-133

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Timelike Hilbert and Funk geometries2019

    • 著者名/発表者名
      Papadopoulos Athanase、Yamada Sumio
    • 雑誌名

      Differential Geometry and its Applications

      巻: 67 ページ: 101554-101554

    • DOI

      10.1016/j.difgeo.2019.101554

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Stationary Vacuum Black Holes in 5 Dimensions2019

    • 著者名/発表者名
      Marcus Khuri, Gilbert Weinstein, 山田 澄生
    • 雑誌名

      Communications in Partial Differential Equations

      巻: 43(8) 号: 8 ページ: 1205-1241

    • DOI

      10.1080/03605302.2018.1517791

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      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] Divergence equations and uniqueness theorem of static black holes2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nozawa, T. Shiromizu, K. Izumi, S. Yamada
    • 雑誌名

      Class. Quant. Grav.

      巻: 35 号: 17 ページ: 175009-175009

    • DOI

      10.1088/1361-6382/aad206

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      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asymptotically Locally Euclidean/Kaluza-Klein Stationary Vacuum Black Holes in 5 Dimensions2018

    • 著者名/発表者名
      Marcus Khuri, Gilbert Weinstein, 山田 澄生
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018(5) 号: 5 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1093/ptep/pty052

    • 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] Busemann’s metric theory of timelike spaces2018

    • 著者名/発表者名
      Athanase Papadopoulos, Sumio Yamada
    • 雑誌名

      Herbert Busemann Selected Work, Springer (2018)

      巻: I ページ: 117-133

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      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Asymptotically Locally Euclidean/Kaluza-Klein Stationary Vacuum Black Holes in 5 Dimensions2018

    • 著者名/発表者名
      Marcus Khuri, Gilbert Weinstein, Sumio Yamada
    • 雑誌名

      To appear in Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 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] Deforming hyperbolic hexagons with applications to the arc and the Thurston metrics on Teichmueller spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Athanase Papadopoulos, Sumio Yamada
    • 雑誌名

      Monatshefte fur Mathematik

      巻: 182 号: 4 ページ: 913-939

    • DOI

      10.1007/s00605-017-1023-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Riemann's Work on Minimal Surfaces2017

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

      Riemann to Geometry and Rel- ativity edited by L. Ji, A. Papadopoulos and S. Yamada Springer (2017), Chapter 4

      巻: - ページ: 135-150

    • DOI

      10.1007/978-3-319-60039-0_5

    • ISBN
      9783319600383, 9783319600390
    • 関連する報告書
      2017 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] On the Weil-Petersson convex geometry of Teichmuller space2017

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

      AMS Sugaku Expositions

      巻: 30 号: 2 ページ: 159-186

    • DOI

      10.1090/suga/422

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Timelike Hilbert and Funk Geometries2017

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

      arXiv:1602.07072 [math.DG]

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stationary Vacuum Black Holes in 5 Dimensions2017

    • 著者名/発表者名
      Marcus Khuri, Gilbert Weinstein, Sumio Yamada
    • 雑誌名

      arxiv.org/abs/1711.05229

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Proof of the Riemannian Penrose Inequality with Charge for Multiple Black Holes2017

    • 著者名/発表者名
      Marcus Khuri, Gilbert Weinstein, Sumio Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Differential Geometry

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Riemann's Work on Minimal Surfaces2017

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

      From Riemann to Geometry and Relativity Springer

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] What is a blackhole?2020

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      Geometry and Topology Seminar, IRMA, Strasbourg, フランス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Einstein, Weyl, and Five-Dimensional Blackhole Spacetime2019

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      Chebyshev Laboratory Colloquium(談話会)St. Pertersburg, ロシア
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Timelike geometry and generalized de Sitter spaces2019

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      Riemann surfaces and Teichmuller theory, Euler Institute, St. Pertersburg, ロシア
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アインシュタイン、ワイル、そして高次元ブラックホール2019

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      東工大大岡山談話会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] On Development of Relativity from 1900 to 19202019

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      International Conference on History and Recent Developments in Mathematics, Madhuben and Bhanubhai Patel Institute of Technology, Gujalat, インド
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Stationary Einstein equation and harmonic maps2019

    • 著者名/発表者名
      山田 澄生
    • 学会等名
      The 2nd International Conference Geometry of Submanifolds and Integrable Systems, 大阪市大, 2019年3月25日
    • 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] Einstein, Weyl, and five-dimensional blackhole spacetime.2019

    • 著者名/発表者名
      山田 澄生
    • 学会等名
      Physics Department Seminar, Ariel University, Israel, 2019年2月26日
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the shapes of domains of outer communication of the 5D Einstein spacetimes2019

    • 著者名/発表者名
      山田 澄生
    • 学会等名
      リーマン幾何と幾何解析 筑波大学 2019年1月26日
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Harmonic maps and the Einstein equation2018

    • 著者名/発表者名
      山田 澄生
    • 学会等名
      国際研究集会 Analysis and Geometry in Minimal Surface Theory, 慶州、韓国
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] H.ワイルによるアインシュタイン方程式と高次元ブラックホール時空2018

    • 著者名/発表者名
      山田 澄生
    • 学会等名
      京都大学理学研究科数学専攻 談話会 2018年10月24日
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Einstein equation according to Hermann Weyl2018

    • 著者名/発表者名
      山田 澄生
    • 学会等名
      The 102th Encounter between Mathematicians and Theoretical Physicists, IRMA, Strasbourg, France 2018年9月15日 Athanase Papadopoulos
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Harmonic map, symmetric space and Einstein equation2018

    • 著者名/発表者名
      山田 澄生
    • 学会等名
      New Trends in Teichmüller Theory and Mapping Class Groups, Oberwolfach Mathematical Institute, Germany, 2018年9月8日
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 調和写像とアインシュタイン方程式 -5次元定常時空の構成法-2018

    • 著者名/発表者名
      山田 澄生
    • 学会等名
      名古屋大学多元数理研究科談話会 2018年7月11日
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Harmonic maps in general relativity2018

    • 著者名/発表者名
      山田 澄生
    • 学会等名
      The 11th Mathematical Society of Japan (MSJ) Seasonal Institute (SI)、"The Role of Metrics in the Theory of Partial Differential Equations" 北海道大学, 2018年7月3日 日本数学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アインシュタイン方程式と調和写像2018

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      研究集会『離散幾何解析学の進展』,明治大学中野キャンパス
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Harmonic Maps and the Einstein Equation: constructing a new set of stationary solutions in 5 dimension2018

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      Workshop on Geometric Analysis and General Relativity,The Chinese University of Hong Kong
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アインシュタイン方程式と調和写像2018

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      研究集会『リーマン幾何と幾何解析』、筑波大学
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New exact solutions to the vacuum 4+1 dimensional Einstein equation with non-spherical blackhole horizons2017

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 学会等名
      Workshop "PDEs, Geometric Analysis & Functional Inequalities"
    • 発表場所
      University of Sydney, Australia
    • 年月日
      2017-03-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Construction of stationary solutions to the 4+1 Einstein equation with nonspherical blackholes2017

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 学会等名
      Tokyo & Berkeley Mathematics Workshop Partial Differential Equations and Mathematical Physics
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2017-01-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Harmonic map construction of 4+1 spacetimes with non-spherical blackholes2017

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      99e rencontre entre mathematiciens et physiciens theoriciens : Geometrie et physique,Université de Strasbourg
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Construction of stationary blackhole solution to the 4 + 1 vacuum Einstein equation with non-spherical horizons2017

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      Workshop “Analysis, Geometry and Topology of Positive Scalar Curvature Metrics” ,Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Penrose inequality for the Einstein-Maxwell equation2016

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 学会等名
      Workshop "Geometric inequalities on Riemannian manifolds and related topics"
    • 発表場所
      Pusan, Korea
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アインシュタイン・マックスウェル方程式の幾何学2016

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      日本数学会幾何学分科会シンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2016-08-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Geometry of Moduli Space of Low Dimensional Manifolds2016

    • 発表場所
      数理解析研究所、京都大学
    • 年月日
      2016-12-12
    • 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: 2023-03-16  

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