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2023 年度 実績報告書

3次元トポロジーへの応用を目指した離散群の表現空間と大域幾何の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22H01125
配分区分補助金
研究機関学習院大学

研究代表者

大鹿 健一  学習院大学, 理学部, 教授 (70183225)

研究分担者 宮地 秀樹  金沢大学, 数物科学系, 教授 (40385480)
馬場 伸平  大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40822870)
金 英子  大阪大学, 全学教育推進機構, 教授 (80378554)
森藤 孝之  慶應義塾大学, 経済学部(日吉), 教授 (90334466)
河澄 響矢  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (30214646)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2027-03-31
キーワード3次元多様体 / 双曲構造 / 写像類群 / Klein群
研究実績の概要

大鹿は,ThurstonがHaken多様体の一意化定理の証明の一部として発表した"broken windows only theorem"のstatementには誤りがあることを,実際に反例を構成することにより示した.さらにこの反例はSkoraの定理が3次元では成立しないことも示している.statementを正しい形にするためには,homotopy同値な多様体を考慮に入れねばならないことを指摘し,弱い形になるが正しいstatementを与えた.この定理は,Lecuireと大鹿が最近最新のKlein群理論をもちいて証明した"bounded image theorem"についてThurstonが元々考えていた証明の構成要素であるが,正しい形に直すとこの定理は当時の道具立てでは証明に困難が生じていたことを明らかにした.
金は川室とのAgolサイクルについての共同研究を継続し,今年度は4点穴あき円板と2点穴あきトーラスの擬Anosov写像のある無限族について Agol サイクルを具体的に構成した.
森藤は,Friedl-Vidussiのファイバー性に関する消滅定理について,ねじれAlexander多項式が消滅するような結び目群の表現を許容する有限群の特徴付けを与えた.また,二面体群やmetacyclic群を含むいくつかの有限群を経由する結び目群の表現に付随したねじれAlexander多項式の明示公式を与えた.
河澄は閉曲面のパンツ分解から自然な定まる曲面の胞体分割を導入することにより,Weil-Petersson シンプレクティック形式をFenchel-Nielsen 座標によって表す Wolpert の公式の位相的な証明を与えた.さらに、スピン双曲曲面についての Fenchel-Nielsen 座標も導入した.

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

2023年度になり,コロナ禍の影響による海外出張の制限も終わり,本格的に国際共同研究を行うことができるようになった.Oberwolfachにて,大鹿,宮地をメンバーに含む国際共同研究と大鹿が組織委員として加わった国際研究集会を開いたほか,WienのSchrodinger研究所での国際研究集会において,大鹿が本研究の成果を発表することができた.さらに日本でも日本数学会の援助も受けたMSJ-SIを大鹿,河澄が組織委員加わり企画し,本研究の海外での共同研究者も講演者に加わり,成果を発表することができた.また例年フランスから研究者を招いた国際研究集会として行なっているTopology and geometry of low-dimensional manifoldsを今年度は対面で島根大学で開催することができた.
また本研究の進展に伴い,成果を論文として発表する作業も順調に進んでいる.

今後の研究の推進方策

3次元双曲多様体の研究としては,大鹿がLecuireと共同で行ってきたbounded image theoremの証明の道具立てを用いて,境界がcompressibleである場合の双曲構造の変形空間への諸結果の拡張を試みる.具体的には,境界がcompressibleである場合の双曲構造の退化を幾何的に表現しようとする際の障害となるgeometric limitの分類問題に,まずはconvex coreの退化が単純な場合に限定して取り組む.さらに大鹿,馬場の共同研究をLecuireの開発した手法と合わせることにより,ending laminationとbending laminationの同時実現の問題をcompressibleな境界を持つ場合に拡張する.これらの研究を推進するためには,大阪大学およびENS Lyonを共同研究の場とする.
金が行ってきたAgolサイクルの研究を応用し,大鹿と菌が共同で曲面バンドルのThurstonノルムに関する単位球の構造についての理解を深める.
2024年度においてもTopology and geometry of low-dimensional manifoldsの企画を奈良女子大で開催することにより続ける.
2023年に開催したMSJ-SIについてはproceedingsの出版を企画しており,そこには本研究の成果が一部含まれている.この編集作業の手伝いを本経費を用いた雇用で賄う.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] ENS Lyon/University Aix-Marseille(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      ENS Lyon/University Aix-Marseille
  • [雑誌論文] Thurston’s Broken Windows Only Theorem Revisited2024

    • 著者名/発表者名
      Ohshika Ken’ichi
    • 雑誌名

      In the tradition of Thurston

      巻: III ページ: 275~297

    • DOI

      10.1007/978-3-031-43502-7_8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the wheeled PROP of stable cohomology ofAut(Fn) with bivariant coefficients2023

    • 著者名/発表者名
      Kawazumi Nariya、Vespa Christine
    • 雑誌名

      Algebraic & Geometric Topology

      巻: 23 ページ: 3089~3128

    • DOI

      10.2140/agt.2023.23.3089

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Braids, metallic ratios and periodic solutions of the 2n-body problem2023

    • 著者名/発表者名
      Kajihara Yuika、Kin Eiko、Shibayama Mitsuru
    • 雑誌名

      Topology and its Applications

      巻: 337 ページ: 108640~108640

    • DOI

      10.1016/j.topol.2023.108640

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Twisted Alexander polynomials, chirality, and local deformations of hyperbolic 3-cone-manifolds2023

    • 著者名/発表者名
      Goda Hiroshi、Morifuji Takayuki
    • 雑誌名

      Annales math?matiques Blaise Pascal

      巻: 30 ページ: 75~95

    • DOI

      10.5802/ambp.416

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The universal commensurability Busemann horofunction compactified Teichm?ller space2023

    • 著者名/発表者名
      Hu Guangming、Lv Zhiyang、Miyachi Hideki、Qi Yi、Tan Dong
    • 雑誌名

      Mathematische Nachrichten

      巻: 296 ページ: 3375~3386

    • DOI

      10.1002/mana.202100557

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bers’ simultaneous uniformization and the intersection of Poincare holonomy varieties2023

    • 著者名/発表者名
      Baba Shinpei
    • 雑誌名

      Geometric and Functional Analysis

      巻: 33 ページ: 1379~1453

    • DOI

      10.1007/s00039-023-00653-8

    • 査読あり
  • [学会発表] The bounded image theorem, the original argument and a new proof2023

    • 著者名/発表者名
      Ken'ichi OHSHIKA
    • 学会等名
      Geometry beyond Riemann, curvature and rigidity, Erwin Schrodinger International Institute for Mathematics and Physics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A study of 3-braids: Agol cycles, stretch factors and Garside canonical lengths2023

    • 著者名/発表者名
      Eiko Kin
    • 学会等名
      Characters and Moduli of Surfaces2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Double infinitesimal structures on Teichmuller space2023

    • 著者名/発表者名
      Hideki Miyachi
    • 学会等名
      Teichmuller Theory: Classical, Higher, Super and Quantum Oberwolfach
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A topological proof of Wolpert's formula of the Weil-Petersson symplectic form in terms of the Fenchel-Nielsen coordinates,2023

    • 著者名/発表者名
      Nariya Kawazumi
    • 学会等名
      Teichmuller Theory: Classical, Higher, Super and Quantum Oberwolfach
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bers’ simultaneous uniformization theorem and complex projective structures on Riemann surfaces2023

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Baba
    • 学会等名
      Knots, Surfaces, and 3-manifolds
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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