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2017 年度 実施状況報告書

第1象限の幾何学

研究課題

研究課題/領域番号 16K13758
研究機関学習院大学

研究代表者

山田 澄生  学習院大学, 理学部, 教授 (90396416)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード凸幾何学 / 射影幾何学 / ヒルベルト計量 / フィンスラー計量 / ド・シッター幾何学 / 変分法 / タイヒミュラー空間
研究実績の概要

連携研究者(Athanase Papadopoulos)と定曲率空間内の凸体の外的領域に定義されるフィンスラー幾何学の研究を推進した。この研究は、Timelike Hilbert and Funk Geometriesという論文として発表した。双曲幾何学の史上最初のモデルであるクラインの円盤の一般化として凸体の内部における射影幾何学からHilbert計量が定義されたが、今年度の研究においては凸体の外的領域における射影幾何学を介して、ド・シッター空間の一般化を定式化した。この研究課題は1960年代にH. Busemannによって提唱されて以来ほぼ完全に忘れ去られてきたものであるが、研究代表者(山田)と連携研究者(Athanase Papadopoulos)の近年の射影幾何学の変分的な構成法を用いることで、射影幾何学の応用という意味で古典的ではあるが、全く新しい距離空間を具現化することが可能になった。また定曲率空間という範疇に入らないが、非常に重要な凸体の典型であるリーマン面のタイヒミュラー空間の幾何学をフィンスラー幾何学の観点から継続的に研究を進め、その結果タイヒミュラー空間のspine(レトラクト)の幾何学的構成に関して新たな知見をバーゼル大学のNobert A'Campo氏との共同研究で得た。このspineの構成は上述の凸体の外的領域の幾何学を元にしており、凸幾何学の広義な汎用性がこの一連の研究で再認識された。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

凸幾何学の一つの表現手段としてのヒルベルト計量およびフンク計量の理解が、複数の全く異なる文脈における具体例の構成を伴って統括的に進んでいる。最終年度である平成30年度に向けて、これらの具体例から誘導される研究の方向性が確定されて来たことを鑑みるに、本研究課題は順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

ユークリッド空間、双曲空間および球面という3つの定曲率空間上の凸幾何学を、ミンコフスキー空間、ド・シッター空間、反ド・シッター空間という定曲率ローレンツ空間に置き換えることで、ヒルベルト計量およびフンク計量の幾何学の一般化を図る。またタイヒミュラー空間という幾何学的には非常に複雑な空間を距離関数の凸性というsyntheticな観点から再解釈することを、平成29年度にえらえた知見を元に進めていく。これらの研究計画の実装に伴って、フランス・ストラスブルグ、スイス・バーゼル、ドイツ・オーベルボルハにおける研究打ち合わせを計画する。

次年度使用額が生じた理由

研究課題が起動して以来これまでにほぼ予定通りに研究計画の遂行が進んでおり、予算の使用額は当初の計画の.5%以下の誤差に留まっている。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] ストラスブール大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      ストラスブール大学
  • [国際共同研究] オーベルボルハ数学研究所(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      オーベルボルハ数学研究所
  • [国際共同研究] パドゥア大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      パドゥア大学
  • [国際共同研究] バーゼル大学(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      バーゼル大学
  • [国際共同研究] バージニア州立大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      バージニア州立大学
  • [雑誌論文] Busemann’s metric theory of timelike spaces2018

    • 著者名/発表者名
      Athanase Papadopoulos, Sumio Yamada
    • 雑誌名

      Herbert Busemann Selected Work, Springer (2018)

      巻: I ページ: 117,133

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Asymptotically Locally Euclidean/Kaluza-Klein Stationary Vacuum Black Holes in 5 Dimensions2018

    • 著者名/発表者名
      Marcus Khuri, Gilbert Weinstein, Sumio Yamada
    • 雑誌名

      To appear in Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: - ページ: -

    • DOI

      https://arxiv.org/abs/1802.02457

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deforming hyperbolic hexagons with applications to the arc and the Thurston metrics on Teichmulller spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Athanase Papadopoulos, Sumio Yamada
    • 雑誌名

      Monatshefte fur Mathematik

      巻: 182(4) ページ: 913,939

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s00605-017-1023-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Riemann's Work on Minimal Surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 雑誌名

      Riemann to Geometry and Rel- ativity edited by L. Ji, A. Papadopoulos and S. Yamada Springer (2017), Chapter 4

      巻: - ページ: 135, 150

    • DOI

      10.1007/978-3-319-60039-0_5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the Weil-Petersson convex geometry of Teichmuller space2017

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 雑誌名

      AMS Sugaku Expositions

      巻: 30 ページ: 159,186

    • DOI

      https://doi.org/10.1090/suga/422

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Timelike Hilbert and Funk Geometries2017

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 雑誌名

      arXiv:1602.07072 [math.DG]

      巻: - ページ: -

    • DOI

      arXiv:1602.07072 [math.DG]

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stationary Vacuum Black Holes in 5 Dimensions2017

    • 著者名/発表者名
      Marcus Khuri, Gilbert Weinstein, Sumio Yamada
    • 雑誌名

      arxiv.org/abs/1711.05229

      巻: - ページ: -

    • DOI

      arxiv.org/abs/1711.05229

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] アインシュタイン方程式と調和写像2018

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      研究集会『離散幾何解析学の進展』,明治大学中野キャンパス
    • 招待講演
  • [学会発表] Harmonic Maps and the Einstein Equation: constructing a new set of stationary solutions in 5 dimension2018

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      Workshop on Geometric Analysis and General Relativity,The Chinese University of Hong Kong
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アインシュタイン方程式と調和写像2018

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      研究集会『リーマン幾何と幾何解析』、筑波大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Harmonic map construction of 4+1 spacetimes with non-spherical blackholes2017

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      99e rencontre entre mathematiciens et physiciens theoriciens : Geometrie et physique,Université de Strasbourg
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Construction of stationary blackhole solution to the 4 + 1 vacuum Einstein equation with non-spherical horizons2017

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      Workshop “Analysis, Geometry and Topology of Positive Scalar Curvature Metrics” ,Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2023-03-16  

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