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ハンドル分解と4次元多様体の微分構造

研究課題

研究課題/領域番号 16K17593
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 幾何学
研究機関大阪大学 (2017-2018)
広島大学 (2016)

研究代表者

安井 弘一  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (70547009)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードトポロジー / 4次元多様体 / 微分構造 / ハンドル分解 / コルク / Stein 構造 / 結び目 / Bauer-Furuta 不変量 / ハンドル体 / Stein 多様体 / 4次元多様体 / Stein構造 / 4次元トポロジー / 接触構造
研究成果の概要

本研究課題では4次元トポロジーの研究を行い,主に以下の成果を得た.(1) 任意の自然数 n に対し,次の条件をみたす4次元閉多様体 X が存在することを示した:境界の b_1 が n 以下のどのような部分多様体 W に対しても,W の貼り直しでは X の全てのエキゾチック微分構造を生成できない. (2) b+>1 をみたす全ての正定値幾何学的単連結閉4次元多様体は,その Bauer-Furuta 不変量が消滅することを示した.(3) b+ と b- に関する適当な条件の下で,全ての幾何学的単連結閉4次元多様体が少なくとも一方の向きに関してシンプレクティック構造を許容しないことを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

(1) 4次元多様体上の全ての微分構造を構成することは4次元トポロジーにおける重要な問題である.本研究の成果は,部分多様体の貼り直しでは全ての微分構造が得られないことを,適当な条件の下で示している.
(2),(3) 「全ての単連結閉4次元多様体は幾何学的単連結か?」という問題は,微分構造の分類問題と密接に関係する懸案の問題であり,4次元以外の全ての次元で肯定的に解決されている.本研究の成果はこの問題を否定的に解決するためのアプローチを与えている.一方,非常に多くの4次元多様体が幾何学的単連結であるため,これらの成果は単連結閉4次元多様体の非常に広いクラスに対して成立する新しい性質を与えてもいる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 10件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] ミネソタ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Geometrically simply connected 4-manifolds and stable cohomotopy Seiberg-Witten invariants2020

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Yasui
    • 雑誌名

      Geometry & Topology

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nonexistence of twists and surgeries generating exotic 4-manifolds2019

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Yasui
    • 雑誌名

      Transactions of the American Mathematical Society

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On twists and surgeries generating exotic smooth structures2018

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Yasui
    • 雑誌名

      RIMS Kokyuroku

      巻: 2099 ページ: 30-35

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Calabi-Yau Caps, Uniruled Caps and Symplectic Fillings2017

    • 著者名/発表者名
      Tian-Jun Li, Cheuk Yu Mak and Kouichi Yasui
    • 雑誌名

      Proceedings of the London Mathematical Society

      巻: 114 号: 1 ページ: 159-187

    • DOI

      10.1112/plms.12007

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Minimal genus functions and smooth structures of 4-manifolds2019

    • 著者名/発表者名
      安井弘一
    • 学会等名
      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~
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Minimal genus functions and smooth structures of 4-manifolds2018

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Yasui
    • 学会等名
      Knotted surfaces in 4-manifolds
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Geometrically simply connected 4-manifolds and stable cohomotopy Seiberg-Witten invariants2018

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Yasui
    • 学会等名
      Four Dimensional Topology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Corks and exotic 4-manifolds represented by framed knots2018

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Yasui
    • 学会等名
      The topology and geometry of low-dimensional manifolds: a celebration of the mathematics of Bob Gompf
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nonexistence of twists and surgeries generating exotic 4-manifolds2018

    • 著者名/発表者名
      安井弘一
    • 学会等名
      Intelligence of Low-dimensional Topology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nonexistence of twists and surgeries generating exotic 4-manifolds2018

    • 著者名/発表者名
      安井弘一
    • 学会等名
      九州大学金曜トポロジーセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 4次元多様体の微分構造とコルク2017

    • 著者名/発表者名
      安井弘一
    • 学会等名
      大阪大学談話会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nonexistence of twists and surgeries generating exotic 4-manifolds2017

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Yasui
    • 学会等名
      Low Dimensional Topology and Gauge Theory
    • 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] Exotic Stein fillings of contact 3-manifolds2017

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Yasui
    • 学会等名
      The Third Pacific Rim Mathematical Association Congress
    • 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] Nonexistence of twists and surgeries generating exotic 4-manifolds2017

    • 著者名/発表者名
      安井弘一
    • 学会等名
      日本数学会2017年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 4次元シュタイン多様体と結び目2016

    • 著者名/発表者名
      安井弘一
    • 学会等名
      第63回トポロジーシンポジウム
    • 発表場所
      神戸大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Contact 5-manifolds and smooth structures on Stein 4-manifolds2016

    • 著者名/発表者名
      安井弘一
    • 学会等名
      日本数学会2016年度秋季総合分科会
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonexistence of twists and surgeries generating exotic 4-manifolds2016

    • 著者名/発表者名
      安井弘一
    • 学会等名
      研究集会「4次元トポロジー」
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 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] Four Dimensional Topology2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-16  

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