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2015 年度 実施状況報告書

非正則非等方的平均曲率一定超曲面及び超曲面群の研究の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 26610016
研究機関九州大学

研究代表者

小磯 深幸  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (10178189)

研究分担者 本多 正平  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60574738)
本田 淳史  都城工業高等専門学校, 一般科目理科, 講師 (90708611)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードローレンツ・ミンコフスキー空間 / ローレンツ多様体 / 非等方的エネルギー / 変分問題 / 平均曲率一定曲面 / ウルフ図形
研究実績の概要

1. ローレンツ・ミンコフスキー空間内の空間的非零平均曲率一定曲面(以下、CMC曲面と記す)は折り目特異点を持たないこと、錐状特異点を持つ空間的非零CMC回転面の共役CMC曲面は(2;5)-カスプ状特異点を持つことを証明した(本田淳史氏、佐治健太郎氏との共同研究)。これらの結果は、非零CMC曲面の特異点が平均曲率零曲面の特異点と本質的に異なる性質を持つことを意味する。
2. 3次元実解析的ローレンツ多様体内の空間的曲面で平均曲率有界なものが実解析的に時間的曲面に延長されるならば、平均曲率関数は光的部分で零になる(収束する)ことを証明した(本田淳史氏他との共同研究)。この結果もまた、非零CMC曲面と平均曲率零曲面の特異点の本質的に異なる性質を与えている。

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

ローレンツ・ミンコフスキー空間内の平均曲率一定曲面は、ユークリッド空間内の非等方的平均曲率一定曲面とみなすことができ、上述の研究成果は本研究課題「非正則非等方的平均曲率一定超曲面及び超曲面群の研究の新展開」の研究が順調に進展していることを示している。

今後の研究の推進方策

曲面の非等方的エネルギーの臨界点についての研究を進める。エネルギー汎関数に対する凸性は仮定せず、解として特異点を持つ曲面(たとえば、区分的に滑らかな曲面)を許容する。また、エネルギー密度関数がノルムを与えるという仮定もおかない。下記の1-4の研究は、非等方的エネルギー密度関数は正値であるという仮定のもとで行う。その後に、非等方的エネルギー密度関数が零をとることも許容し、ローレンツ空間内の平均曲率一定曲面についての因果型によらない統一理論の構築を検討する。
1. 非等方的エネルギー密度関数がC2級であるという仮定のもとで、2次元ユークリッド空間内の区分的に滑らかな閉曲線で、囲む面積を変えない変分に対する非等方的エネルギーの極小値を与えるものはウルフ図形に相似なもののみである。この研究成果を論文にまとめる。
2. 非等方的エネルギー密度関数がC2級であるという仮定のもとで、2次元ユークリッド空間内の区分的に滑らかな単純閉曲線で、囲む面積を変えない変分に対する非等方的エネルギーの臨界点を与えるものはウルフ図形に相似なもののみであろうか。この問題の解答を与える。
3. 非等方的エネルギー密度関数がC2級であって、ウルフ図形またはカーン・ホッフマン場の像がfacet(超平面の部分集合)を含む場合があるか否かを調べる。
4. 上記の1及び2を一般次元空間内の超曲面に拡張する。

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次年度使用額の使用計画

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  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 9件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Idaho State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Idaho State University
  • [国際共同研究] University of Sao Paulo(ブラジル)

    • 国名
      ブラジル
    • 外国機関名
      University of Sao Paulo
  • [国際共同研究] Korea Institute for Advanced Study(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Korea Institute for Advanced Study
  • [雑誌論文] Stable capillary hypersurfaces in a wedge2016

    • 著者名/発表者名
      Jaigyoung Choe and Miyuki Koiso
    • 雑誌名

      Pacific Journal of Mathematics

      巻: 280 ページ: 1-15

    • DOI

      10.2140/pjm.2016.280.1

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fold singularities on spacelike CMC surfaces in Lorentz-Minkowski space2016

    • 著者名/発表者名
      Atsufumi Honda, Miyuki Koiso, and Kentaro Saji
    • 雑誌名

      Hokkaido Mathematical Journal

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stability and bifurcation for surfaces with constant mean curvature2016

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso, Bennett Palmer, and Paolo Piccione
    • 雑誌名

      Journal of the Mathematical Society of Japan

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bifurcation and symmetry breaking of nodoids with fixed boundary2015

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso, Bennett Palmer, and Paolo Piccione
    • 雑誌名

      Advances in Calculus of Variations

      巻: 8 ページ: 337-370

    • DOI

      10.1515/acv-2014-0011, June 2014

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 曲面に対する非等方的エネルギーの幾何2016

    • 著者名/発表者名
      小磯深幸
    • 学会等名
      日本数学会2016年度年会,応用数学分科会特別講演
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2016-03-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Anisotropic surface energy and surfaces with edges2016

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso
    • 学会等名
      Workshop “Transformations and Singularities”
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-02-22
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Local structure of the space of all triply periodic minimal surfaces in R^32015

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso
    • 学会等名
      Geometric aspects on capillary problems and related topics
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 年月日
      2015-12-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On bifurcation and local rigidity of triply periodic minimal surfaces in the three-dimensional Euclidean space2015

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso
    • 学会等名
      Workshop “Geometric Analysis in Geometry and Topology 2015”
    • 発表場所
      Tokyo University of Science, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-11-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Local structure of the space of all triply periodic minimal surfaces in R^32015

    • 著者名/発表者名
      小磯深幸
    • 学会等名
      福岡大学微分幾何研究会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2015-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] On bifurcation and local rigidity of triply periodic minimal surfaces in the three-dimensional Euclidean space2015

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso
    • 学会等名
      8th International Congress on Industrial and Applied Mathematics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-08-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stability analysis for surfaces with constant mean curvature2015

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso
    • 学会等名
      Summer School on multiscale and geometric analysis
    • 発表場所
      Hokkaido University, Japan
    • 年月日
      2015-07-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stability and bifurcation for surfaces with constant mean curvature2015

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso
    • 学会等名
      Singularities in Generic Geometry and its Applications Kobe-Kyoto 2015 (Valencia IV)
    • 発表場所
      RIMS, Kyoto University, Japan
    • 年月日
      2015-06-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stable capillary hypersurfaces in a wedge and uniqueness of the minimizer2015

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso
    • 学会等名
      Conference “Asymptotic Problems: Elliptic and Parabolic Issues”
    • 発表場所
      Vilnius, Lithuania
    • 年月日
      2015-06-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 九州大学 マス・フォア・インダストリ研究所 所員紹介詳細,小磯 深幸/教授

    • URL

      http://www.imi.kyushu-u.ac.jp/academic_staffs/view/86

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公開日: 2017-01-06  

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