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2013 年度 実績報告書

非線形現象に現れる幾何学的特異点の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22340011
研究機関北海道大学

研究代表者

泉屋 周一  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80127422)

研究分担者 大本 亨  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20264400)
石川 剛郎  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50176161)
利根川 吉廣  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80296748)
寺尾 宏明  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90119058)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワードローレンツ空間形 / 世界面 / 光的幾何学 / 焦集合 / 光的絶対全曲率
研究概要

平成25年度の実績としては、前年度から継続して、ローレンツ空間形(ローレンツ・ミンコフスキー空間、ド・ジッター空間、反ド・ジッター空間)内の世界面の光的幾何学の構成と対応する焦集合の特異点に関する研究を推進した。前年度では、単独の空間的部分多様体に関する光的幾何学の構成と焦集合についての成果が得られたが、相対論的には、時間が一定という事はあり得ないので、空間的部分多様体の1径数族からなるローレンツ部分多様体(世界面と呼ばれる)の研究を進める事が重要となる。単独の空間的部分多様体の幾何学については、その上のある種の関数族を考え、その特異集合が対応する焦集合となる事がわかり、さらにその関数族から構成されるルジャンドル特異点論が、その(光的)幾何学の性質を明らかにした。一方、世界面は空間的部分多様体の1径数族なので、対応する関数族にさらに1径数付け加えた、関数族の1径数族の研究が必要となる。この場合、対応するルジャンドル特異点論は、その1径数族であり、「波面の伝播理論」に対応する。25年度には、この波面の伝播理論の整備をおこない、我々の場合に具体的に応用した。その結果、理論物理学者が提唱した、世界面に付随する焦集合が、波面の伝播理論に現れる、小波面族の判別集合として記述されること、さらにはその特異点の持つ、ローレンツ幾何学的意味が明らかになった。また、対応する不変量として、ローレンツ・ミンコフスキー空間内の単独の空間的部分多様体の光的絶対全曲率の定義可能性とそれが満たす、Chern-Lashof型不等式の証明とその最小性を記述する、光的タイトという概念を導入した。その世界面版は今後の課題である。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Lightlike hypersurfaces along spacelike submanifolds in Minowski space-time2013

    • 著者名/発表者名
      Shyuichi Izumiya, Takami Sato
    • 雑誌名

      Journal of Geometry and Physics

      巻: 71 ページ: 30-52

    • DOI

      10.1016/j.geomphys.2013.03.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lightcone dualities for curves in the lightcone unit 3-sphere2013

    • 著者名/発表者名
      Shyuichi Izumiya, Yang Jiang, Takami Sato
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics

      巻: 54 ページ: 063511

    • DOI

      10.1063/1.4811451

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Apparent contours in the Minkowski 3-space and first order ordinary differential equations2013

    • 著者名/発表者名
      Shyuichi Izumiya and Farid Tari
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 26 ページ: 911--932

    • DOI

      10.1088/0951-7715/26/4/911

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lightcone dualities for curves in sphere2013

    • 著者名/発表者名
      Shyuichi Izumiya, Yang Jiang and Donghe Pei
    • 雑誌名

      The Quarterly Journal of Mathematics

      巻: 64 ページ: 221--234

    • DOI

      10.1093/qmath/has002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Duals of curves in Hyperbolic space2013

    • 著者名/発表者名
      Ryota Hayashi, Shyuichi Izumiya and Takami, Sato
    • 雑誌名

      Note di Matematica

      巻: 33 ページ: 97--106

    • DOI

      10.1285/i15900932v33n2p97

    • 査読あり
  • [学会発表] Flat approximations of surfaces along curves

    • 著者名/発表者名
      泉屋周一
    • 学会等名
      幾何学的特異点論-ポーランド・日本特異点論デ
    • 発表場所
      Banach center (Poland, Warsasw)
    • 招待講演
  • [学会発表] Caustics of world sheets in anti-de Sitter space

    • 著者名/発表者名
      泉屋周一
    • 学会等名
      幾何学における特異点とその応用III
    • 発表場所
      International center for Mathematics (Edinburgh, Scotland)
    • 招待講演
  • [学会発表] Geometry of world sheets in Minkowski space-time

    • 著者名/発表者名
      泉屋周一
    • 学会等名
      数理解析研究所研究集会
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都市)
    • 招待講演
  • [備考] researchmap

    • URL

      http://researchmap.jp/izumiya/

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公開日: 2015-05-28  

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