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スピン幾何学の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 19K03480
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分11020:幾何学関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

本間 泰史  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50329108)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードスピン幾何学 / クリフォード解析 / スピノール場 / ラリタ-シュインガー場 / 高階スピン / 実グラスマン多様体 / ヒッグス代数 / ディラック作用素 / ラリタ・シュインガー場 / ケーリー・ラプラス作用素 / higher spin / Higgs代数 / ラリタ-シュインガー作用素 / 高次スピン / 定曲率空間 / 対称空間 / Howe双対性 / 幾何学 / 四元数ケーラー幾何学
研究開始時の研究の概要

スピン1/2のスピノール場を用いたスピン幾何学は,数学・物理学の様々な話題が関連する重要な分野である.本研究課題の目的は,スピンを3/2へ上げた新しい幾何学を開発することである.アインシュタイン多様体や8次元特殊幾何学との関連性などを解明し,新しい方向性を探る.このため,ドイツの研究者と国際共同研究を行う.もう一つの目的は,グラスマン多様体上の調和解析学をwedge-ディラック作用素という新しい道具を用いて開発することである.このため,ベルギーの研究者と国際共同研究を行う.研究経費は主に研究打ち合せ旅費として使用する.

研究成果の概要

(1) 高階スピンのスピン幾何学の開拓を試みた.第一の成果は,スピン3/2のラリタ-シュインガー作用素に対する固有値計算方法を対称空間上で与え,球面・複素射影空間・四元数射影空間上で計算した.第二の成果は,高階スピンのスピノール場や対称テンソル場の振る舞いを,定曲率空間上で明らかにした.応用として,球面上で高階スピンのディラック作用素の固有値をすべてもとめた.
(2) 球面調和解析におけるPizzetti公式を,向き付き実グラスマン多様体Gr(2,n)上へ一般化した.その過程で,Gr(2,n)上の不変微分作用素らがヒッグス代数と呼ばれるsl(2,R)の変形代数を成すことを解明した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

(1) 幾何学ではラリタ-シュインガー場の研究が行われ,物理学では量子重力や高次スピンのゲージ理論の研究が行われ,最近は高階スピンのスピノール場の研究が活発である.本課題の成果は,定曲率空間や対称空間という条件のもと,高階スピンのスピノール解析を行ったものであり,スピンが異なる場のツイスター作用素を通した関係が把握できる幾何学・物理学分野にインパクトある成果である.実際,ド-ジッター空間上の調和解析という物理学分野へ応用されている.
(2) 実グラスマン多様体上の不変微分作用素がヒッグス代数を成すことを発見したことは意義があり,Gr(k,n)へ一般化した場合の代数の解明が今後の課題である.

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] Sttutgart University (ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] アントワープ大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] アントワープ大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The spinor and tensor fields with higher spin on spaces of constant curvature2021

    • 著者名/発表者名
      Yasushi HOMMA, Takuma TOMIHISA
    • 雑誌名

      Annals of Global Analysis and Geometry

      巻: 60 号: 4 ページ: 829-861

    • DOI

      10.1007/s10455-021-09791-4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spectra of the Rarita-Schwinger Operator on Some Symmetric Spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Homma Y.、Tomihisa T.
    • 雑誌名

      Journal of Lie Theory

      巻: 31 ページ: 249-264

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pizzetti formula on the Grassmannian of 2-planes2020

    • 著者名/発表者名
      Eelbode D.、Homma Y.
    • 雑誌名

      Annals of Global Analysis and Geometry

      巻: 58 号: 3 ページ: 325-350

    • DOI

      10.1007/s10455-020-09731-8

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Rarita-Schwinger fields on Einstein manifolds2023

    • 著者名/発表者名
      Yasushi HOMMA
    • 学会等名
      Semiclassic seminar at University of Cologne
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Higgs algebra in harmonic analysis on the Grassmannian of 2-planes2023

    • 著者名/発表者名
      本間泰史
    • 学会等名
      mini-workshop, Global analysis and geometrry
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Higgs algebra in harmonic analysis on the Grassmannian of 2-planes2021

    • 著者名/発表者名
      本間泰史
    • 学会等名
      第68回幾何学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pizzetti formula on the Grassmannian of 2-planes2021

    • 著者名/発表者名
      本間泰史, David Eelbode
    • 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] 定曲率空間上のスピノール解析2021

    • 著者名/発表者名
      富久拓磨, 本間泰史
    • 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] 対称空間上のRarita-Schwinger作用素の固有値について2020

    • 著者名/発表者名
      富久拓磨, 本間泰史
    • 学会等名
      日本数学会 秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The Rarita-Schwinger Operator and Spin Geometry2019

    • 著者名/発表者名
      Yasushi HOMMA
    • 学会等名
      The second Taiwan-Japan Joint Conference on Differential Geometry
    • 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・シンポジウム開催] Global Analysis and Geometry 20232023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] mini-workshop, Global analysis and geometry2023

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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