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平均曲率流とリー群作用を用いた部分多様体の研究,及び理論物理への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K03300
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
研究機関東京理科大学

研究代表者

小池 直之  東京理科大学, 理学部第一部数学科, 教授 (00281410)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード平均曲率流 / リー群作用 / 等径部分多様体 / ゲージ理論 / 無限次元部分多様体論 / カラビ・ヤウ構造 / 特殊ラグランジュ部分多様体 / 部分多様体の複素化
研究開始時の研究の概要

有限次元リーマン多様体内の部分多様体,及び可分な(無限次元)ヒルベルト空間内の固有フレッドホルム部分多様体を平均曲率流(及び,逆平均曲率流)とリー群作用を用いて研究する予定である.さらに,これらの研究を超弦理論において重要な特殊ラグランジュ部分多様体の研究やゲージ理論におけるゲージ軌道の研究に適用する予定である.

研究実績の概要

令和5年度は、次の3つの研究を推進させた。
1. 前年度までに行ったヒルベルト空間内の無限次元等径部分多様体のゲージ理論を絡ませた研究を土台として,一般のリーマンヒルベルト多様体内で、等径部分多様体,及び、等焦部分多様体という概念を定義し,これらの部分多様体に関するいくつかの事実を示した。特に,次のような等焦部分多様体の構成法を与えた。Bをn次元コンパクトリーマン多様体とし、PをB上のコンパクト半単純リー群Gを構造群とする主バンドルとし、PのH^s接続全体のなす可分なヒルベルト空間をA_P^{H^s}と表す。ここで、sは(n/2-1)よりも大きい実数とする。A_P^{H^s}には、H^{s+1}ゲージ変換群の作用が等長的になるようなリーマン計量g_sを与える。このとき、そのゲージ変換群のある部分群作用の主軌道がリーマンヒルベルト多様体(A_P^{H^s},g_s)内の等焦部分多様体になることを示した。この研究に関する論文は、arXiv paperとして発表済みであり、次年度、最終チェックをし、学術雑誌に投稿する予定である。
2.階数2のコンパクト型リーマン対称空間G/Kの複素化上のG不変なカラビ・ヤウ構造の存在定理の証明の不備を改善し、その証明を完成させ、論文としてまとめた。この論文は、arXiv paperとして発表済みであり、現在、ある学術雑誌に投稿中である。このarXiv paperは、既に、海外の著名な研究者によって引用されている。
3.私の研究室に所属する藤井知輝さんとの共同研究により、コンパクト型対称空間G/K上の(余等質性2以下の)超極作用に関して不変な関数のグラフとして与えられるG/Kと直線Rとの直積リーマン多様体G/K×R上の平均曲率流のトランスレーティンングソリトンの形状分類の研究を行い、論文としてまとめ、ある学術雑誌に投稿中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究概要に記載した3つの研究すべてを推進させることができ、現在、論文としてまとめ、ある学術雑誌に投稿中である。

今後の研究の推進方策

研究概要に記載した1の研究については、リーマンヒルベルト多様体内の等径部分多様の具体的構成法をゲージ理論を利用して与え、ゲージ理論へフィードバックしたいと考えている。2の研究については、階数2のコンパクト型対称空間G/Kの複素化上で構成されるG不変なカラビ・ヤウ構造のリーマン幾何学的構造をそのコンパクト化を利用して詳しく調べる予定である。3の研究については、コンパクト型対称空間G/K上の(余等質性1の)超極作用に関して不変なR^2に値をとるベクトル体関数のグラフとして与えられるG/Kと平面R^2との直積リーマン多様体G/K×R^2上の平均曲率流のトランスレーティンングソリトンの形状分類の研究を行いたいと考えている。この研究は、本年度に引き続き、藤井知輝さんとの共同研究で行いたいと考えている。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Isoparametric submanifolds in Hilbert spaces and holonomy maps2023

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Koike
    • 雑誌名

      Illinois Journal of Mathematics

      巻: 67 号: 1 ページ: 153-170

    • DOI

      10.1215/00192082-10450471

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Calabi-Yau structures on the complexifications of rank two symmetric spaces2023

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Koike
    • 学会等名
      Conference on OCAMI Joint Usage/Research ``Global Analysis and Geometry 2023''
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] リーマンヒルベルト多様体内の部分多様体論とゲージ理論2023

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Koike
    • 学会等名
      部分多様体幾何とリー群作用2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 正則化された平均曲率流のゲージ理論への応用について2022

    • 著者名/発表者名
      小池直之
    • 学会等名
      RIMS共同研究ー部分多様体論と幾何解析の新展開
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 積分公式で啓くベクトル解析と微分幾何学 - ストークスの定理から変分公式まで -2022

    • 著者名/発表者名
      小池直之
    • 総ページ数
      385
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320114753
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 小池直之研究室

    • URL

      https://www.rs.kagu.tus.ac.jp/~koike/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Knot Theory, Geometric Lie Group Theory and Its Application 20232023

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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