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2014 年度 実施状況報告書

曲線の運動方程式のリーマン幾何学的摂動

研究課題

研究課題/領域番号 26400069
研究機関大阪大学

研究代表者

小磯 憲史  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70116028)

研究分担者 川久保 哲  福岡大学, 理学部, 助教 (80360303)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード弾性曲線 / 2 重調和部分多様体
研究実績の概要

弾性曲線の発展方程式と可積分系との関係で,それを高次元化した定常解である 2 重調和部分多様体を研究した.
Riemann 多様体 (X, g_X) から Riemann 多様体 (Y, g_Y) への写像 f の張力ベクトル場を τ とする.τ のノルムの 2 乗積分によって定義される変分問題の解 f を 2 重調和写像という.これは弾性曲線を定義する弾性エネルギーの多次元版である.とくに,X が Y の部分多様体で g_X が g_Y の導入計量であるとき,X を Y の 2 重調和部分多様体という.
M を n+1 次元 Euclid 空間の 2 重調和超曲面とする.すると,τ を平均曲率(主曲率の和)として -τ/2 は主曲率になるので,それを n 番目の主曲率 λ_n とする.得られた定理は次の通り.
n+1 次元 Euclid 空間の超曲面で,主曲率が全て重複せず,各主曲率に対応する主曲率ベクトル場 v_i が次の意味 (*) で十分に曲がっているならば,それは極小超曲面である.条件 (*): 互いに異なる任意の i, j, k < n について g(∇_{v_i}v_j, v_k) ≠ 0 が成り立つ.
ただし,この条件 (*) は "τ = 定数 c" で定められる M の特性超曲面 F_c の「正規直交枠 {v_i}_{i<n} が既約」というもう少し弱い条件に置き換えることが出来る.

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

上の定理は B. -Y. Chen の予想に部分的な肯定的な結果となっている.条件 (*) は開いた条件,即ちそれを否定すると等式の条件になるものなので,この定理によって,予想の超曲面の場合の完全解決のために残った部分は等式条件を加えることになるという意味で強い結果である.一般次元においてこのような強い結果は今までに存在しなかった.

今後の研究の推進方策

今後も,弾性曲線の発展方程式の研究と共に,2 重調和部分多様体の研究を進める.弾性曲線の発展方程式については当初の予定通り 2 次元単位球面 S^2 上での解の存在の再証明を中心に行う.2 重調和部分多様体については,余次元一般の場合を目指し,4 次元 Euclid 空間の 2 次元 2 重調和部分多様体の解析を試みる.

次年度使用額が生じた理由

今年度の研究は Euclid 空間における 2 重調和超曲面の一般的な場合を取り扱った.低次元の場合などはより精密な判定が可能であるので,その部分を完成させたい.

次年度使用額の使用計画

現在までに得られた結果とその拡張を研究集会などで発表する.
その準備および旅費として使用する.状況によっては,一部を機材購入費に充てる.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] On motion of an elastic wire in a Riemannian manifold and singular perturbation2015

    • 著者名/発表者名
      N. Koiso
    • 雑誌名

      Osaka J. Math.

      巻: 52 ページ: 453―473

    • 査読あり
  • [学会発表] B. Y.- Chen's conjecture on hypersurfaces of Eucledian spaces2014

    • 著者名/発表者名
      N. Koiso
    • 学会等名
      部分多様体論・湯沢2014
    • 発表場所
      湯沢
    • 年月日
      2014-11-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 2 重調和部分多様体 - B. -Y. Chen の予想について2014

    • 著者名/発表者名
      小磯憲史
    • 学会等名
      日本数学会 2014 年度秋期総合分科会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-25
  • [学会発表] 2 重調和部分多様体 - B.-Y. Chen 予想について2014

    • 著者名/発表者名
      小磯憲史
    • 学会等名
      第 61 回幾何学シンポジウム
    • 発表場所
      名城大学
    • 年月日
      2014-08-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Bi-harmonic hypersurfaces in Euclidean spaces2014

    • 著者名/発表者名
      N. Koiso
    • 学会等名
      The 5th International Workshop on Differential Geometry and Analysis
    • 発表場所
      唐津
    • 年月日
      2014-06-01
    • 招待講演

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公開日: 2016-05-27  

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