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4次元多様体のハンドル分解とデーン手術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K14180
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 幾何学
研究機関筑波大学

研究代表者

丹下 基生  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (70452422)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード4次元多様体 / 微分構造 / コルク / デーン手術 / レンズ空間 / 4次元多様体 / スライスリボン予想 / レンズ空間結び目 / ホモロジー球面 / レンズ空間手術予想 / レンズ空間手術 / 埋め込まれた曲面 / Lagrangian disk / 負定値交差形式 / 有限位数コルク / 幾何学 / ヒーゴールフレアホモロジー / ハンドル分解
研究成果の概要

単連結な4次元多様体上のエキゾチックな微分構造は一般的にコルクという可縮多様体のツイストによって実現できることが知られている。この研究課題では、コルクがどのようにしてエキゾチックな4次元多様体族と関連しているか、またコルクがどのような性質を持つかを明らかにした。例えばある4次元多様体の族が、あるコルクによって得られた時のヒーゴールフレアホモロジーに与える制限などである。
レンズ空間を生むデーン手術をもつ結び目にはそのアレクサンダー多項式に特別な制約があることがわかっているが、この研究では、非ゼロ曲線の手法を用いることで、そのような制約としてより深いものを得ることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多様体論の研究は、この世に存在するなめらかなあらゆる図形を研究する学問である。4次元多様体論では、4次元時空がどのようなトポロジカルな構造を持っているのか、持ちうるのかということに関係する。また時空に限らず4次元の空間そのものがもつ特徴や特徴づけが得られる。3次元多様体論においても基本姿勢は同じである。デーン手術とは、結び目がもつ複雑さを用いて、その結び目の周りでできる手術とできる多様体の多様性として実現するものである。これは3次元多様体の可能性を示唆するものといて意義深い。このように図形のトポロジーの分類という極めて基本的な内容を扱うことで、社会的にも広範な応用が期待されると考えている。

報告書

(6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
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件、 招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (5件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] 上海交通大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] KIAS(韓国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 上海交通大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] KIAS(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [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
      2021 実績報告書 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
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homology spheres with E_8-fillings and arbitrarily large correction terms2021

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

      Indiana Univ. Math. J

      巻: 70 ページ: 985-1002

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boundary-sum irreducible finite order corks2020

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

      Kobe Journal of Math.

      巻: 37 ページ: 19-31

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Alexander polynomial of lens space knots2020

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

      Topology and its Applications

      巻: 275 ページ: 107124-107124

    • DOI

      10.1016/j.topol.2020.107124

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homology spheres with E8-fillings and arbitrarily large correction terms2020

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

      Indiana University Mathematics Journal

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Notes on Gompf's infinite order corks2020

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

      Michigan Mathematical Journal

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Notes on Gompf's infinite order corks2019

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

      Michigan Math Journal

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homology spheres yielding lens spaces2018

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

      Proceedings of Gokova Geometry / Topology conference 2017

      巻: 2017 ページ: 73-121

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ribbon disks with the same exterior2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Abe, Motoo Tange
    • 雑誌名

      Communications in Analysis and Geometry

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homology spheres yielding lens spaces2018

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

      Proceedings of the Gokova Geometry-Topology conference

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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] Heegaard Floer homology of Matsumoto's manifolds2017

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

      Advances in Mathematics

      巻: 320 ページ: 475-499

    • DOI

      10.1016/j.aim.2017.08.013

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Pochette surgery on S42022

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tange
    • 学会等名
      The 17th East Asian Conference on Geometric Topology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pochette surgery on S42022

    • 著者名/発表者名
      丹下基生, 鈴木龍正
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] レンズ空間実現問題2022

    • 著者名/発表者名
      丹下基生
    • 学会等名
      微分トポロジー'22
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The third term in lens surgery polynomials2021

    • 著者名/発表者名
      丹下基生
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 接続のなす多様体2021

    • 著者名/発表者名
      丹下基生
    • 学会等名
      微分トポロジー'21
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The third term in lens surgery polynomials2020

    • 著者名/発表者名
      丹下基生
    • 学会等名
      結び目の数理III
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Lens space knot polynomials and genus-2 Heegaard splitting of S32020

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tange
    • 学会等名
      Mini-Symposium : Knot Theory on Okinawa
    • 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] コルクの性質とその応用2020

    • 著者名/発表者名
      丹下基生
    • 学会等名
      4-diimensional topology and gauge theory
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Handle decompositions for slice disks and moves2019

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tange
    • 学会等名
      Lefschetz Pencils and Low dimensional Topology
    • 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] 4-dimensional light bulb theorem by Gabai I2019

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tange
    • 学会等名
      Differential Topology 19
    • 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] E8交差形式をもつ4次元多様体とcorrection term2018

    • 著者名/発表者名
      丹下基生
    • 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] Ribbon disk diagrams in handle decomposition of B42018

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tange
    • 学会等名
      Mini-workshp on Low Dimensional Topology,
    • 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] On ribbon disks in handle decompositions2018

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tange
    • 学会等名
      Four Dimensional Topology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Homology spheres yielding lens spaces2018

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tange
    • 学会等名
      MIST 2018: Workshop on Topology
    • 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] Cork twistings and exotic 4-manifolds2017

    • 著者名/発表者名
      Motoo Tange
    • 学会等名
      Gokova Geometry-Topology conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 例題形式で探求する集合・位相2020

    • 著者名/発表者名
      丹下 基生
    • 総ページ数
      216
    • 出版者
      サイエンス社
    • ISBN
      9784781914923
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Home page of Motoo Tange

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 筑波大学研究者総覧 Researchers Information

    • URL

      https://trios.tsukuba.ac.jp/researcher/0000003271

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] Webpage of Motoo Tange

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Webpage of Motoo Tange

    • URL

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

    • 関連する報告書
      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] 筑波大学研究者総覧

    • URL

      http://www.trios.tsukuba.ac.jp/researcher/0000003271

    • 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] 微分トポロジー192019

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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