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2013 年度 実績報告書

低次元多様体モジュライ空間の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 24340009
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)

研究分担者 大鹿 健一  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70183225)
山口 孝男  筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 教授 (00182444)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードタイヒミュラー空間 / ベイユ・ピーターソン幾何学 / 凸幾何学 / CAT(0)幾何学
研究概要

平成25年度の研究活動の主なるテーマは、①凸幾何学のフィンスラー幾何学への応用、②アインシュタイン方程式の解の変形理論に関するペンローズ不等式とそのアインシュタイン・マックスウェル方程式への一般化,であった。
前者の課題には、定曲率空間上の凸体の上に正準的な弱距離関数を定義し、その性質を研究連携者のAthanase Papadopoulos氏との共同研究として論文を発表した。また曲率が可変であるタイヒミュラー空間上に、これらの定義される正準的な弱距離関数の一般化を定式化した。
後者の課題に関しては、漸近的平坦な3次元多様体上に定義される漸近普遍量の間に成立する不等式を確立した。この新しい結果は3次元多様体の正スカラー曲率を持つリーマン計量の変形空間の漸近的な構造と密接に関わっている。この不等式に関する結果を今年度Gilbert WeinsteinとMarcus Khuri両氏との共同研究として論文を2本発表し、また現在もう一つ論文を執筆中である。

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

ベイユ・ピーターソン距離関数に関して、タイヒミュラー空間は凸体と認識され、さらにその境界集合はカーブ複体によって与えられる離散的な滑層構造を持っている。凸体上に
正準的に定義されるHilbert計量とFunk計量は一般に境界の幾何構造が決定するが、タイヒミュラー空間という非等質性を持つ空間の内部構造を境界の構造との対比を介して究明するという新しい視点が、本研究課題の本年度の進展として挙げられる。もう一方でスカラー曲率が非負であるリーマン計量の変形空間の大域的構造を掌握するため手段としてのペンローズ不等式の新解釈が本年度に新たに得られた知見から得られたことは、本研究課題の方向性を正当化するものであると考える。

今後の研究の推進方策

まず最初の課題である「凸幾何学のフィンスラー幾何学への応用」に関しては、ベイユ・ピーターソン距離関数を介して定義されたFunk計量の挙動が、タイヒミュラー空間の共形集合の形状の解析を経ることで、逆にベイユ・ピーターソン距離関数の特徴付けを与えるという方向性を探求する。2つ目の課題である「アインシュタイン方程式の解の変形理論に関するペンローズ不等式とそのアインシュタイン・マックスウェル方程式への一般化」はブラックホールの連結成分が複数であるMajundar-Papapetrou厳密解の変形空間が、リーマン計量の変形空間の境界と解釈できる知見をもとに、ペンローズ不等式の剛性に伴う幾何学的な状況の特定を進める。
これら2つの課題は一見相関性のないもののように見受けられるが、ともにリーマン計量のモジュライ空間の退化現象を捉える方策として統一性のあるものであり、それらの間に共鳴性を見いだすことを大きな目標として設定する。

次年度の研究費の使用計画

平成25年9月に予定していた中期アメリカ出張(バークレイMSRI研究所で開催された数学的相対性理論ワークショップへの参加)を、近親の急病のため見送ることになった。また同12月に10日間程度の招聘を予定していたアメリカの研究者の来日が先方の都合で取りやめになった。
昨年度招聘が叶わなかったアメリカの研究者の来日を本年度再度企画する。また9月にフランス・ストラスブルグで相対性理論に関する研究集会を主催する際に必要となる経費に、昨年度からの持越金を当てる。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 18件)

  • [雑誌論文] Convex bodies in Euclidean and Weil-Petersson geometries.2014

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

      Proceedings of American Mathematical Society

      巻: 142 ページ: 603, 616.

    • DOI

      10.1090/S0002-9939-2013-11841-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 一般相対性理論に現れる極小曲面について2014

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 雑誌名

      RIMS 研究集会報告集

      巻: 1880 ページ: 687, 736

  • [雑誌論文] Reduced Bers boundaries of Teichmuller spaces2014

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

      Ann. Insti. Fourier

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Primitive stable representations of free Kleinian groups2014

    • 著者名/発表者名
      W. Jeon, I. Kim and K. Ohshika with C. Lecuire
    • 雑誌名

      Israel J. Math.

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      10.1007/s11856-013-0062-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lower bounds for the area of black holes in terms of mass, charge, and angular momentum2013

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

      Physical Review D

      巻: 88 ページ: 024048

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.88.024048

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Funk and Hilbert geometries for spaces of constant curvature.2013

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

      Monatshefte Mathematik

      巻: 172 ページ: 97,120

    • DOI

      10.1007/s00605-013-0513-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Riemannian Penrose inequality with charge and the cosmic censorship conjecture2013

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

      RIMS 研究集会報告集

      巻: 1862 ページ: 63,66

  • [雑誌論文] A note on the rigidity of unmeasured lamination spaces2013

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

      Proceedings of American Mathematical Society

      巻: 141 ページ: 4385, 4389

    • DOI

      10.1090/S0002-9939-2013-11670-9

    • 査読あり
  • [学会発表] 一般相対性理論に現れる極小曲面について

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      RIMS研究集会「部分多様体の微分幾何学の深化」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 招待講演
  • [学会発表] On variational characterizations of exact solutions in general relativity

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 学会等名
      The 6th Pacific RIM Conference on Mathematics
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 招待講演
  • [学会発表] Convexity associated with the Weil-Petersson geometry

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 学会等名
      The XXII Rolf Nevanlinna Colloquim
    • 発表場所
      Helsinki University, フィンランド
    • 招待講演
  • [学会発表] Evolving Riemannian metrics toward static solutions of the Einstein equation

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 学会等名
      RIMS研究集会「偏微分方程式の解の幾何」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 招待講演
  • [学会発表] Variational characterizations of exact solutions of the Einstein equation

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      幾何コロキウム
    • 発表場所
      東京大学数理科学研究科
    • 招待講演
  • [学会発表] Variational characterizations of exact solutions of the Einstein equation

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 学会等名
      Taiwan International Conference on Geometry
    • 発表場所
      台湾国立大学
    • 招待講演
  • [学会発表] 「アインシュタイン方程式100年ー物理と幾何と解析の邂逅の場としてー」

    • 著者名/発表者名
      山田澄生
    • 学会等名
      語ろう「数理解析」セミナー
    • 発表場所
      明治大学
    • 招待講演
  • [学会発表] On Penrose-type inequalities in General Relativity

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 学会等名
      The Second Japanese-Spanish Workshop on Differential Geometry
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 招待講演
  • [学会発表] On Geometry of Weil-Petersson Funk metric

    • 著者名/発表者名
      Sumio Yamada
    • 学会等名
      "New Trends in Teichmuller Theory and Mapping Class Groups"
    • 発表場所
      Oberwolfach数学研究所(MFO) Germany
    • 招待講演
  • [学会発表] Geometric completion for deformation spaces of Kleinian groups

    • 著者名/発表者名
      Ken'ichi Ohshika
    • 学会等名
      Analysis and Geometry of Riemann Surfaces and Related Topics
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Geometric completion for quasi-Fuchsian spaces

    • 著者名/発表者名
      Ken'ichi Ohshika
    • 学会等名
      AMC 2013
    • 発表場所
      Pusan BEXCO, Korea
    • 招待講演
  • [学会発表] Geometric limits and deformation spaces of Kleinian groups

    • 著者名/発表者名
      Ken'ichi Ohshika
    • 学会等名
      KAIST GT Fair
    • 発表場所
      Jeonju, Korea
    • 招待講演
  • [学会発表] Geometric completion for deformation spaces of Kleinian groups

    • 著者名/発表者名
      Ken'ichi Ohshika
    • 学会等名
      Japanese Turkish Joint Geometry Meeting
    • 発表場所
      Galatasaray University, Istanbul, Turkey
    • 招待講演
  • [学会発表] Automorphism groups of Heegaard splittings and their actions

    • 著者名/発表者名
      Ken'ichi Ohshika
    • 学会等名
      離散群と双曲空間の複素解析とトポロジー
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 招待講演
  • [学会発表] Subgroups of mapping class groups associated to Heegaard splittings and their actions on projective lamination spaces

    • 著者名/発表者名
      Ken'ichi Ohshika
    • 学会等名
      New Trends in Teichmuller Theory and Mapping Class Groups
    • 発表場所
      Oberwolfach数学研究所(MFO), Germany
    • 招待講演
  • [学会発表] Inverse spectral problems for collapsed manifolds

    • 著者名/発表者名
      Takao Yamaguchi
    • 学会等名
      確率論と幾何学
    • 発表場所
      京都大学理学研究科
    • 招待講演
  • [学会発表] 崩壊とスペクトル逆問題

    • 著者名/発表者名
      Takao Yamaguchi
    • 学会等名
      第60回幾何学シンポジウム 基調講演
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Collapsing three-dimensional Alexandrov spaces 京都大学数理解析研究所

    • 著者名/発表者名
      Takao Yamaguchi
    • 学会等名
      低次元多様体モジュライ空間の幾何学
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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