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多様体の収束・崩壊の一般理論の構築に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 23K20790
補助金の研究課題番号 21H00977 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分11020:幾何学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

山口 孝男  筑波大学, 数理物質系(名誉教授), 名誉教授 (00182444)

研究分担者 永野 幸一  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (30333777)
本多 正平  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (60574738)
三石 史人  福岡大学, 理学部, 助教 (80625616)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2025年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2024年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード崩壊理論 / アレクサンドロフ空間 / リッチ極限空間 / 境界つきリーマン多様体 / CAT空間 / リプシッツ・ホモトピー / 境界付きリーマン多様体 / CAT 空間 / リプシッツ・ホモトピー収束 / 局所CAT(1)空間 / 線織面 / 位相的特異点集合 / 境界つき多様体 / CAT(1)空間
研究開始時の研究の概要

リーマン多様体の収束・崩壊理論は,多様体の曲率と位相の関係を解明する上で重要であり、微分幾何学の主要な研究テーマの一つになっている. 本研究は、断面曲率やリッチ曲率の下からのバウンドの下に、リーマン多様体の収束・崩壊の一般理論構築に向けた取り組みである.位相幾何的手法、極限空間に代表される曲率の概念をもった特異空間の幾何学と幾何解析的手法など, 様々な手法を一層進展させ、総合的に研究を進めて行くことにより、次の課題に挑む:
(I) 崩壊多様体と極限空間の間の位相的、幾何的、解析的な関係を解明する.
(II) 極限空間に代表される曲率の概念をもつ距離空間の幾何解析を進展させる.

研究実績の概要

曲率が上に有界な距離空間は局所CAT(1)空間ともよばれ、幾何学的群論をはじめ、他分野にも広く関連する。これまでの研究で、我々は曲率が上に有界な2次元距離空間の局所構造を完全に決定した。これは、曲率が上に有界な距離空間の一般的な局所構造を(2次元ではあるものの)世界で初めて解明したという点でも意義深い。今年度、局所構造に関するPartIの論文が、国際誌 Geometry and Topology に掲載されることになった。今年度の研究において、そのような空間の局所CAT(1)多面体による定量的ホモトピー近似やガウスボンネ定理、さらに測地空間が2次元局所CAT(1)空間であるための必要十分条件を線織面などの言葉で記述した。これらの結果をPartIIの論文としてまとめ、arXiv 並びに国際数学雑誌に投稿することができた(永野幸一氏と塩谷隆氏との共同研究)。非崩壊の枠組みにおけるアレクサンドロフ空間のリプシッツ・ホモトピー収束に関して、定性的な結果が三石・山口により知られていた。我々はこの結果を改良し、定量的なリプシッツ・ホモトピー収束に関する結果を得た。この結果を論文にまとめ、arXiv 並びに国際数学雑誌に投稿することができた(三石史人氏、藤岡禎司氏との共同研究)。以前我々は境界をもたない3次元アレクサンドロフ空間の崩壊に関する研究をまとめ、国際誌に発表した。今年度の研究により、崩壊する境界つき3次元アレクサンドロフ空間の位相を特異ファイブレーションの言葉を用いて完全に決定した。特に極限空間が1次元以下である場合、3次元崩壊アレクサンドロフ空間は非負曲率アレクサンドロフ空間に同相であることなどが判明した(三石史人氏との共同研究)。2月に筑波大学において、研究集会「リーマン幾何と幾何解析」を開催し、研究分野の最新の動向についての情報を得ると共に、後進の育成に努めた。

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

2次元局所CAT(1)空間の大域構造に関する論文、アレクサンドロフ空間の定量的リプシッツ・ホモトピー収束に関するの論文、3次元境界付きアレクサンドロフ空間の崩壊に関する論文を書き終えて、arXiv や国際誌に投稿しているため。

今後の研究の推進方策

先ずは、境界付きリーマン多様体の極限空間の幾何学を展開して、このような極限空間の幾何学の基礎を確立し、論文完成を目指す。さらにリッチ曲率が下に有界なリーマン多様体で内半径崩壊するものの極限空間に関する論文を完成させる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 8件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 14件、 招待講演 22件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Invariants for Gromov's pyramids and their applications2024

    • 著者名/発表者名
      Syota Esaki, Daisuke Kazukawa and Ayato Mitsuishi
    • 雑誌名

      Advances in Mathematics

      巻: 442 ページ: 109583-109583

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional metric spaces with curvature bounded above I2023

    • 著者名/発表者名
      Koichi Nagano, Takashi Shioya, and Takao Yamaguchi
    • 雑誌名

      Geometry and Topology, to appear

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CAT(0) 4-manifolds are Euclidean2023

    • 著者名/発表者名
      Alexander Lytchak, Koichi Nagano, and Stephan Stadler
    • 雑誌名

      Geometry and Topology, to appear

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] note on the topological stability theorem from RCD spaces to Riemannian manifolds2023

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda, Yuanlin Peng
    • 雑誌名

      Manuscripta Math.

      巻: 172 ページ: 971-1007

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Weakly non-collapsed RCD spaces are strongly non-collapsed2023

    • 著者名/発表者名
      Camillo Brena, Nicola Gigli, Shouhei Honda, Xingyu Zhu
    • 雑誌名

      Journal fur die reine und angewandte Mathematik

      巻: 794 ページ: 215-252

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Singular Weyl’s law with Ricci curvature bounded below2023

    • 著者名/発表者名
      Xianzhe Dai, Shouhei Honda, Jiayin Pan, Guofang Wei
    • 雑誌名

      Transactions of the American Mathematical Society

      巻: Series B 10 ページ: 1212-1253

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Weakly non-collapsed RCD spaces are strongly non-collapsed2023

    • 著者名/発表者名
      Camillo Brena, Nicola Gigli, Shouhei Honda, Xingyu Zhu
    • 雑誌名

      Journal fur die reine und angewandte Mathematik

      巻: 2023 号: 0 ページ: 215-252

    • DOI

      10.1515/crelle-2022-0071

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Principal eigenvalue problem for infinity Laplacian in metric spaces2022

    • 著者名/発表者名
      Qing Liu and Ayato Mitsuishi
    • 雑誌名

      Advanced Nonlinear Studies

      巻: 22 号: 1 ページ: 548-573

    • DOI

      10.1515/ans-2022-0028

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Volume pinching theorems for CAT(1) spaces2022

    • 著者名/発表者名
      Koichi Nagano
    • 雑誌名

      American Journal of Mathematics

      巻: 144 号: 1 ページ: 267-285

    • DOI

      10.1353/ajm.2022.0005

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic topological regularity of CAT(0) spaces2022

    • 著者名/発表者名
      Koichi Nagano
    • 雑誌名

      Annals of Global Analysis and Geometry

      巻: 61 号: 2 ページ: 427-457

    • DOI

      10.1007/s10455-021-09820-2

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isometric immersions of RCD spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda
    • 雑誌名

      Comment. Math. Helv

      巻: 96 号: 3 ページ: 151-559

    • DOI

      10.4171/cmh/519

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sphere theorems for RCD and stratified spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda, Ilaria Mondello
    • 雑誌名

      Ann. Sc. Norm. Super. Pisa Cl. Sci.

      巻: 22

    • 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] Embedding of RCD^*(K,N) spaces in L^2 via eigenfunctions2021

    • 著者名/発表者名
      Ambrosio Luigi、Honda Shouhei、Portegies Jacobus W.、Tewodrose David
    • 雑誌名

      Journal of Functional Analysis

      巻: 280 号: 10 ページ: 108968-108968

    • DOI

      10.1016/j.jfa.2021.108968

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Two-dimensional locally CAT spaces, revisited - from Alexandrov to Gauss-Bonnet -2023

    • 著者名/発表者名
      Takao Yamaguchi
    • 学会等名
      Frontiers of Riemannian Geometry
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Alexandrov 空間の定量的 Lipschitz ホモトピー収束2023

    • 著者名/発表者名
      藤岡禎司, 三石史人, 山口孝男
    • 学会等名
      2023年日本数学会秋期総合分科会幾何学分科会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] On the wall singularity of spaces with an upper curvature bound2023

    • 著者名/発表者名
      永野幸一
    • 学会等名
      第70回幾何学シンポジウム(基調講演)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 曲率が上に有界な距離空間の幾何学的トポロジー2023

    • 著者名/発表者名
      永野幸一
    • 学会等名
      2023年日本数学会秋季総合分科会(企画特別講演)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic geometric regularity of CAT(0) spaces2023

    • 著者名/発表者名
      Koichi Nagano
    • 学会等名
      Frontiers of Riemannian Geometry
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spectral distances on RCD spaces2023

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda
    • 学会等名
      Eigenmaps-Data-and-Geometry-2023 (virtual)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Singular Weyl’s law with Ricci curvature bounded below2023

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda
    • 学会等名
      Calculus of Variations and Geometric Measure Theory, to celebrate the 60th birthday of Luigi Ambrosio
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Almost rigidity for Green function with nonnegative Ricci curvature2023

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda
    • 学会等名
      Analysis, Geometry and Stochastics on Metric Spaces
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantitative Lipschitz homotopy convergence of Alexandrov spaces2023

    • 著者名/発表者名
      Ayato Mitsuishi
    • 学会等名
      Geometry beyond Riemann: Curvature and Rigidity
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 測度距離空間の錘, 特にコーシー分布の集中2023

    • 著者名/発表者名
      三石史人
    • 学会等名
      広島大学 トポロジー・幾何セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CAT(0) 4-manifolds are Euclidean2023

    • 著者名/発表者名
      永野幸一
    • 学会等名
      ワークショップ「Tsukuba Global Riemannian Geometry」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 距離空間上の無限大 (優) 調和関数の Liouville 型の定理2023

    • 著者名/発表者名
      三石史人
    • 学会等名
      測地線及び関連する諸問題
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Topological stability theorem from nonsmooth to smooth spaces with Ricci curvature bounded below2022

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda
    • 学会等名
      New Trends in Dirichlet Forms and Optimal Transport,
    • 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] Weakly non-collapsed RCD spaces are strongly non-collapsed2022

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda
    • 学会等名
      Open JapaneseGerman conference on stochastic analysis and applications
    • 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] A canonical diffeomorphism between closed Riemannian manifolds with Ricci curvature bounded below2022

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda
    • 学会等名
      2022 Global KMS International Conference(virtual)
    • 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] Wall singularity of spaces with an upper curvature bound2022

    • 著者名/発表者名
      Koichi Nagano
    • 学会等名
      Workshop on Geometry of Spaces with Upper and Lower Curvature Bounds
    • 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] Collapsed limit spaces may be not non-collapsed in a synthetic sense2021

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda
    • 学会等名
      The 27th Symposium on Complex Geometry(virtual)
    • 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] Weakly non-collapsed RCD spaces are strongly non-collapsed2021

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda
    • 学会等名
      Variable Curvature Bounds, Analysis and Topology on Dirichlet Spaces(virtual)
    • 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] Topological stability theorem from nonsmooth to smooth spaces with Ricci curvature bounded below2021

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Honda
    • 学会等名
      mms and convergence seminar, Virtual
    • 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] Topological regularity theorems for CAT(0) spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Koichi Nagano
    • 学会等名
      MSJ-KMS Joint Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic topological regularity of CAT(0) spaces2021

    • 著者名/発表者名
      永野幸一
    • 学会等名
      筑波大学微分幾何学セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 距離空間上の無限大ラプラシアンの主固有値問題2021

    • 著者名/発表者名
      三石史人
    • 学会等名
      東北大学幾何セミナー ( オンライン )
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] EIgenvalues of p- and infinty-Laplacian on metric (measure) spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Ayato Mitsuishi
    • 学会等名
      The 6th China-Japan Geometry Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 多様体の収束2023

    • 著者名/発表者名
      本多正平
    • 総ページ数
      212
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254118728
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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