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高次コサイクルによるリーマン面の位相幾何学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H01784
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分11020:幾何学関連
研究機関東京大学

研究代表者

河澄 響矢  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (30214646)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワードリーマン面 / ループ演算 / トゥラエフ余括弧積 / 写像類群 / 自由群の自己同型群 / ねじれ係数コホモロジー / 安定コホモロジー / タイヒミュラー空間 / モジュライ空間 / ゴールドマン・トゥラエフ・リー双代数 / 発散コサイクル / 線型コード図式 / オペラド / ジョンソン準同型 / 二重導分 / ゲート二重導分
研究開始時の研究の概要

リーマン面すなわち曲面の写像類群の線型近似であるジョンソン準同型について、その像の完全な特徴付けを目指す。換言すると、様々な代数的な情報を動員して曲面の自己同型という幾何学的な対象を完全に記述することが目標である。代表者らの先行結果は、曲面の自由ループについてのコサイクルがその記述に有用であることを示唆している。そこで自由ループの高次コサイクルを実装することが研究の中心となる。その際、複素解析的およびグラフ・ホモロジー的なアプローチも採用する。関連して写像類群のねじれ係数コホモロジーを研究する。これらの問題を中心軸としてリーマン面を中心とした位相幾何学全般にわたる研究を推進する。

研究成果の概要

二重ゲート導分の導入によりトゥラエフ余括弧積の新たな幾何的様相を明らかにし、トゥラエフ余括弧積の二次演算を発見した。曲面の単位余接束の有理ホモロジー群の外積代数に値をもつ写像類群のねじれ係数安定コホモロジーについて自明係数安定コホモロジー代数上の Tor 群の計算を5次外積まで行なった。このような Tor 群の計算はこれまでなかった。また、Kawazumi-Zhang 不変量のねじれ版の研究を行なった。さらに、自由群の自己同型群のねじれ係数安定コホモロジーにある種のオペラド構造を導入した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

曲面の位相的な構造を深く研究するために、曲面上のループのなす演算、曲面の位相的な対称性を記述する写像類群および曲面の上のリーマン面の構造を分類するタイヒミュラー空間の研究を行なった。これら3つのそれぞれについて、新しいループ演算を発見し、写像類群の新しい定量的な研究方法を提案し、タイヒミュラー空間上のある函数についての新しい知見を得た。関連して、既存のループ演算についても新たな幾何的解釈を与え、写像類群と関わりの深い自由群の自己同型群について新たな研究の視点を提案した。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件、 招待講演 15件) 図書 (2件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [雑誌論文] On the wheeled PROP of stable cohomology of Aut(F_n) with bivariant coefficients2023

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi and Christine Vespa
    • 雑誌名

      Algebraic and Geometric Topolory

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Some algebraic aspects of the Turaev cobracket2021

    • 著者名/発表者名
      Kawazumi Nariya
    • 雑誌名

      Topology and Geometry

      巻: - ページ: 329-356

    • DOI

      10.4171/irma/33-1/17

    • ISBN
      9783985470013, 9783985475018
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Goldman-Turaev formality implies Kashiwara-Vergne2020

    • 著者名/発表者名
      Alekseev Anton、Kawazumi Nariya、Kuno Yusuke、Naef Florian
    • 雑誌名

      Quantum Topology

      巻: 11 号: 4 ページ: 657-689

    • DOI

      10.4171/qt/143

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Stable cohomology of the mapping class groups with some particular twisted coefficients2022

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi
    • 学会等名
      Seminaire GT3, University of Strasbourg
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A double version of Turaev’s gate derivatives2021

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi
    • 学会等名
      RIMS 研究集会「Geometry of discrete groups and hyperbolic spaces」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トポロジー ― 否定的なものを代数的に捉える2021

    • 著者名/発表者名
      河澄響矢
    • 学会等名
      2021年度教養総合「数理科学の最先端」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リーマン面に関連する位相幾何学の問題2021

    • 著者名/発表者名
      河澄響矢
    • 学会等名
      RIMS 共同研究「複素幾何学の諸問題 II」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 写像類群のリー代数を求めて2021

    • 著者名/発表者名
      河澄響矢, 久野雄介
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会トポロジー分科会幾何学分科会特別講演
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A double version of Turaev’s gate derivatives2021

    • 著者名/発表者名
      河澄響矢
    • 学会等名
      大阪大学トポロジーセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A double version of Turaev’s gate derivatives2020

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi
    • 学会等名
      Teichmuller Theory: Classical, Higher, Super and Quantum
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゴールドマン括弧積と写像類群2020

    • 著者名/発表者名
      河澄響矢
    • 学会等名
      研究集会「タイヒミュラー空間と双曲幾何学」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The mapping class group orbits in the framings of compact surfaces2020

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi
    • 学会等名
      Geometry and Topology seminar, University of Luxembourg
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Formality of the Goldman-Turaev Lie bialgebra and its applications (3)(4)2020

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi
    • 学会等名
      Interactions entre algebre et geometrie
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Turaev cobracket and gate double derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi
    • 学会等名
      Conference: New developments in quantum topology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] グラフと曲線2019

    • 著者名/発表者名
      河澄響矢
    • 学会等名
      高校生のための現代数学講座「いろいろな幾何学」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Gate double derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi
    • 学会等名
      Expansions, Lie algebras and Invariants
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gate double derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi
    • 学会等名
      Geometry and Topology seminar, University of Luxembourg
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Formality of the Goldman bracket2019

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi
    • 学会等名
      Seminar "Homotopy Algebra and Geometry", University of Luxembourg
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A double version of Turaev's gate derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi
    • 学会等名
      Seminaire Algebre et topologie, University of Strasbourg
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] トポロジーの基礎 上2022

    • 著者名/発表者名
      河澄 響矢
    • 総ページ数
      336
    • 出版者
      東京大学出版会
    • ISBN
      9784130629256
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] トポロジーの基礎 下2022

    • 著者名/発表者名
      河澄 響矢
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      東京大学出版会
    • ISBN
      9784130629263
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 14th MSJ-SI : New Aspects of Teichmuller theory2022

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Johnson homomorphisms and related topics 20192019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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