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2021 年度 実施状況報告書

擬アノソフ周期軌道の複雑度に基づく組みひも群と写像類群の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K03247
研究機関大阪大学

研究代表者

金 英子  大阪大学, 全学教育推進機構, 教授 (80378554)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
キーワード平面N体問題 / 周期解 / 組ひも群 / 擬アノソフ / 金属比 / 拡大率 / エントロピー
研究実績の概要

平面のn点周期運動を考える. もしも点同士が互いに衝突しない運動であれば, n点の軌跡を考えることによってn 本の組ひもが定まる. このようにして得られる組ひも(実際は組ひも型)を用いると, 平面N体問題の周期解を分類することができる. 一般に組ひもは 3つのタイプ (周期的, 可約, 擬アノソフ)に分類される. 組ひもが擬アノソフの場合, 拡大率が定まり, これは組ひもの複雑さを表す不変量となる. 拡大率は bi-Perron 数とよばれる代数的整数である.

全ての組ひも型は平面多体問題の周期軌道で実現できるか? これは R. Montgomery の問題だがあまり研究が進んでいない.
どのような擬アノソフ拡大率が平面N体問題の擬アノソフ型の周期軌道で実現できるか? という問は関連する問題として挙げられる. Chenciner-Montgomery による平面3体問題の8の字解から得られる組ひもは擬アノソフであり, その拡大率は黄金比 (1番目の金属比)で表せる. 今年度は, 2006年に柴山允瑠 氏によって証明された2n体問題の周期軌道の族の組ひも型について詳細に調べた. 具体的には, 柴山氏が発見した平面2n体問題の周期軌道から定まる組ひも型は擬アノソフであり, さらにその拡大率は金属比の冪乗として表せることを示した. 本研究は梶原唯加 氏 (京都大学) ・柴山允瑠 氏 (京都大学) と共同で行なった.

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

「研究実績の概要」で述べた研究のプレプリント[梶原-金-柴山]はすでに完成させ, 現在, 投稿中である.

今後の研究の推進方策

Chenciner-Montgomeryによる8の字形の解の発見後, C. Simo, 柴山, Chen, Yu らによって平面N体問題における多様な``舞踏解" (質量が等しいN体が, 平面上のある閉曲線上を互いに追跡しながら運動する解のこと. 8の字解は舞踏解の一つの例)が次々に発見された. 今後の本研究では, 舞踏解について, その組ひも型, 擬アノソフの拡大率, 3次元多様体論の視点から考察する. 「全ての組ひも型は平面多体問題の周期軌道で実現できるか?」という Montgomery が提起した問題を念頭におき「どのような擬アノソフ型のN次の組ひもが, 平面N体問題の周期解として実現できるのか?」という課題に取り組みたい.

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍のため, 国際研究集会に参加するための海外出張ができなかった. さらに国内の対面での研究打ち合わせがほとんど実現できなかった. 次年度に繰越になった研究費は, 国内旅費, 海外旅費に充てる.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [学会発表] 組ひも群の応用: 平面 2n体問題の周期解と黄金比の仲間たち2022

    • 著者名/発表者名
      金 英子
    • 学会等名
      第5回トポロジーとその応用融合研究セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] An application of braid groups--A study of periodic solutions of the planar 2n-body problems2021

    • 著者名/発表者名
      金 英子
    • 学会等名
      葉層構造の幾何学とその応用
    • 招待講演
  • [学会発表] Braids coming from N-body periodic motions and metallic ratios2021

    • 著者名/発表者名
      金 英子
    • 学会等名
      Mathematics of quasiperiodic order and related topics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Eiko Kin のページ

    • URL

      http://www4.math.sci.osaka-u.ac.jp/~kin/

  • [備考] 金 英子 research map

    • URL

      https://researchmap.jp/eiko_kin

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公開日: 2022-12-28  

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