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2019 年度 実施状況報告書

2次元滑らか結び目解け予想の解決

研究課題

研究課題/領域番号 18K03306
研究機関大阪市立大学

研究代表者

松本 堯生  大阪市立大学, 数学研究所, 特別研究員 (50025467)

研究分担者 鎌田 聖一  大阪大学, 理学研究科, 教授 (60254380)
大槻 知忠  京都大学, 数理解析研究所, 教授 (50223871)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード2次元結び目 / 2次元ブレイド / チャート図の変形 / マルコフ型定理 / 4次元トポロジー / 直交2ハンドル組
研究実績の概要

2次元滑らか結び目解け予想は1助変数の方法で初等的に解けるのではないかと考えて始めたのが1999年の論文であり、4次元空間内の向き付け可能な曲面を2次元ブレイド、さらにチャートという平面内グラフによって表現する方法が研究分担者鎌田聖一氏によって開発されていた。知られている反例は向き付け不可能な曲面に対するものしかないので2次元ブレイドを使用する限りこの反例について考慮する必要がないのも利点である。
与えられた結び目と自明な結び目との間に交点を許した2次元結び目の1助変数族を構成することは簡単にでき、補空間の基本群の可換性から交点の生成・消滅がカスプによってのみ起こるようにできる。この1助変数族を2次元ブレイドの1助変数族に変換することはマルコフ型定理であって、研究分担者鎌田聖一氏との2017年の共著論文の手法をうまく用いれば可能である。交点は動かないとしてマルコフ型定理を適用するので、最後のカスプに対応するチャートでの変形つまりノードと端点の融合は別途強制的に行うことができる。このことによって、交点が2個以上ある場合に、2重点の逆像が2次元球面と区間の直積の中で絡まることは自然に避けられる。交点数を減らす部分までを定理とした報告を数理解析研究所講究録に発表しており、扱うべき対象は交点数1の単純ブレイドの1助変数族に限られる。
2019年度の計画は、ここまでの部分の証明を詳しく書いた論文を書き上げる予定であったが、最終段階で河内明夫氏の予想解決を主張するプレプリントが公開され、そちらのチェックに力を注ぐこととなった。アイデアの1つが直交2ハンドル組である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

これまでに得られた結果は本質的なところで図を使う場合が多く、執筆に手間と時間がかかっている。さらに予想が解決されたという河内氏のプレプリントが公開され、そのチェックが必要でありかつ重要であると考える。

今後の研究の推進方策

幸い河内氏も参加するセミナーで証明のチェックを始めたところである。新型コロナでセミナーは中止しているが、再開もしくは適当な別法が可能と考えている。
この予想は重要であり、決着をつける研究にこのような形でも参加できることは大変有意義であると考える。

次年度使用額が生じた理由

セミナー参加者の旅費に使用予定が新型コロナにより中止となった。今後もセミナーをなんとか開催し主として参加者等の旅費等に使用したい。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] An unknotting index for virtual knots2019

    • 著者名/発表者名
      Kirandeep Kaur, Seiichi Kamada, Akio Kawauchi, Prabhakar Madeti
    • 雑誌名

      Tokyo Journal of Mathematics

      巻: 42 ページ: 357‐370

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On the quantum SU(2) invariant at $q=\exp(4\pi\sqrt{-1}/N)$ and the twisted Reidemeister torsion for some closed 3-manifolds2019

    • 著者名/発表者名
      Tomotada Ohtsuki, ToshieTakata
    • 雑誌名

      Commun. Math. Phys

      巻: 370 ページ: 151-204

    • DOI

      10.1007/s00220-019-03489-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] The motion group and the ring group of an H-trivial link and its application2020

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      The 15th East Asian Conference on Geometric Topology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Motions and their actions on the fundamental groups and quandles of H-trivial links2020

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      AMS Joint Mathematics Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] H-trivial linkのモーション群とはめ込み曲面絡み目2019

    • 著者名/発表者名
      鎌田聖一
    • 学会等名
      4次元トポロジー
    • 招待講演
  • [学会発表] Tensor products of quandles and classification of 1-handles attaching to surface-links2019

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      Third Pan-Pacific International Conference on Topology and Applications
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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