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チャーン・サイモンズ摂動理論の研究と位相幾何学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K05252
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
研究機関京都大学 (2021-2022)
島根大学 (2017-2020)

研究代表者

渡邉 忠之  京都大学, 理学研究科, 准教授 (70467447)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード微分同相群 / 配置空間 / グラフホモロジー / 4次元多様体 / 有限型不変量 / Morse理論 / ホモトピー群 / 可微分多様体 / 配置空間積分 / グラフクラスパー / 微分同相 / Chern-Simons摂動理論 / 局所系 / クラスパー / 有理ホモトピー群 / Kontsevich特性類 / 擬アイソトピー / 埋め込み / Morseホモトピー / 幾何学
研究成果の概要

Kontsevichは配置空間上の積分によって3次元多様体やホモロジー円板の族に対する微分位相不変量を数学的に構成した。本研究では、Kontsevichの不変量とそのトポロジーへの応用について研究し、以下の結果が得られた。(1) 配置空間積分を用いて、4次元円板の相対微分同相の群が可縮でないことを示した。(2) 配置空間積分を、ある種の閉4次元多様体上の非自明な局所系に対して拡張した。それを用いてそれらの閉4次元多様体の写像類群の非自明な元を多数見つけた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

4次元円板の相対微分同相の群のトポロジーは、多様体の局所構造に関するカテゴリーの差の根本に関わる基本的な研究対象であるが、その具体的な構造についてはほとんど何もわかっていない状態であった。そのホモトピー型が全く自明でないということを初めて明らかにしたことは学術的意義があると考える。

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 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
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 10件、 招待講演 20件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of Oregon(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Families of diffeomorphisms and concordances detected by trivalent graphs2023

    • 著者名/発表者名
      Botvinnik Boris、Watanabe Tadayuki
    • 雑誌名

      Journal of Topology

      巻: 16 号: 1 ページ: 207-233

    • DOI

      10.1112/topo.12283

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Higher order generalization of Fukaya’s Morse homotopy invariant of $3$-manifolds, I: invariants of homology $3$-spheres2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Tadayuki
    • 雑誌名

      Asian Journal of Mathematics

      巻: 22 号: 1 ページ: 111-180

    • DOI

      10.4310/ajm.2018.v22.n1.a4

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Theta-graph surgery for diffeomorphisms of 4-manifolds2023

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      Interactions of 3- and 4-dimensional topology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pseudo-isotopies of some spherical 3-manifolds2022

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      New Developments in Four Dimensions
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theta-graph and diffeomorphisms of some 4-manifolds2022

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      Low-Dimensional Topology & Homeomorphism Groups
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Trivalent graphs and diffeomorphisms of some 4-manifolds2022

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      Intelligence of Low-dimensional Topology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Claspers and barbells in 4-manifolds2022

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      2021 Georgia Topology Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Result in dimension 42021

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      Seminar "Configuration space integrals and diffeomorphisms" (Muenster, online)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Trivalent graphs and diffeomorphisms of disks2021

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      Algebraic Topology Seminar (Princeton, online)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Trivalent graphs and diffeomorphisms of some 4-manifolds2021

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      Gauge Theory Virtual (online)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theta-graph and diffeomorphisms of some 4-manifolds2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉忠之
    • 学会等名
      ハンドルセミナー'20 (online)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theta-graph and 4-dimensional light bulb problem2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉忠之
    • 学会等名
      微分トポロジー'20 (online)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Families of diffeomorphisms of 4-manifolds via graph surgery2019

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      Workshop on 4-manifolds
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Talk I: Kontsevich's characteristic classes / II: Morse theoretic propagator and graph counting formula / III: Graph surgery construction of 4-manifold bundles / IV: Computation of the invariant2019

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      HCM Workshop: Automorphisms of Manifolds
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Families of diffeomorphisms of 4-manifolds via graph surgery2019

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      Four manifolds: Confluence of high and low dimensions
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Some exotic nontrivial elements of the rational homotopy groups of Diff(S^4)2019

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      OIST Geometry, Topology and Dynamics Seminar
    • 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] Some exotic nontrivial elements of the rational homotopy groups of Diff(S^4) (1), (2)2019

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      Branched Coverings, Degenerations, and Related Topics 2019
    • 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] 4次元球面の微分同相群 / グラフクラスパーと4次元球面束 / 4次元球面束のKontsevich特性類の計算2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉忠之
    • 学会等名
      ENCOUNTER with MATHEMATICS
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 4次元Smale予想について (1), (2)2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉忠之
    • 学会等名
      種々の幾何学的構造と基本群に現れる様々な特性類とその不変量への応用
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Diff(S^4)の特性類と族のクラスパー手術2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉忠之
    • 学会等名
      日本数学会2018年度秋季総合分科会(特別講演)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Kontsevich's characteristic classes for Diff(S^4)2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉忠之
    • 学会等名
      信州トポロジーセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the 4-dimensional smooth Smale conjecture2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉忠之
    • 学会等名
      トポロジーとコンピュータ 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An equivariant perturbative invariant of 3-manifolds with b_1=12017

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Watanabe
    • 学会等名
      Topological invariants in low-dimensional topology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] website

    • URL

      http://www.math.shimane-u.ac.jp/~tadayuki/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Topological invariants in low-dimensional topology (共催)2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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