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2021 Fiscal Year Research-status Report

New perspective of the sigma functions of algebraic curves and its applications to integrable systems

Research Project

Project/Area Number 21K03289
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

松谷 茂樹  金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (30758090)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Keywordsアーベル関数論 / 代数曲線 / σ関数 / 非線形可積分方程式
Outline of Annual Research Achievements

2021年度は、一般の閉Riemann面でのσ関数の構築に注力した。一般の閉Riemann面は数値半群で非空隙列が記述されるWeierstrass点を持っており、それを明示的に示したWeierstrass標準形式の曲線と双有理である。 Weierstrass標準形式に着目し、数値半群の専門家である米田二良教授(神奈川工科大)と議論を重ねながら、一般の閉Riemann曲面でのσ関数の構築に注力した。Dedekindの差積より第三種微分を代数的に表現できることも判ってきており、これらをより精緻化する事で達成を目指した。
これらの理論構築はほぼ出来上がっており、現在、論文化に向けて、研究集会においてや,Zoomやe-mailを通して,研究関係者との議論を行っている。例えば,2021年10月22日に早稲田大学の双曲幾何幾何学的群論セミナーにおいて,「代数曲線のWeierstrassσ関数」として発表をさせて頂き,議論をして頂いた。更に、研究内容の概要を月刊誌「現代数学」に毎月エッセイとして連載中であり、それらのエッセイを通じて、情報交換も行い、内容のブラッシュアップを行っている。
また、可積分系の応用としては、弾性曲線論の一般化として、励起状態の弾性曲線の形状に関して研究し、MKdV方程式の種数2の解に関わる形状を数値計算によって形成し、Emma Previato氏(Boston大)と共著論文としてPhysica Dに発表した。本テーマはDNAの超らせん形状に関わるものである。
また、アーベル関数論には直接関連しないが、アーベル関数論で検討したEisenstein整数の検討の応用として、「結晶のらせん転位の代数的整数論の観点からの研究」を論文としてMathematics and Mechanics of Complex Systems誌に発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

具体的には、2021年度の計画に従い、無限遠点をWeierstrass点とする点つき閉リーマン面でかつ、Weierstrassの正規形式と呼ばれる代数方程式に従う代数曲線でのDedekindの差積に関しての研究を予定通り遂行している。Kunzの「平面代数曲線入門」に記載された平面曲線に関する議論を、(3、q、r)型の曲線に対する結果(J. Komeda、 S. Matsutani and E. Previato、 The sigma function for trigonal cyclic curves, Lett. Math. Phys. 109 (2019) )などを参考に、一般化することができた。 現在、この内容を論文としてまとめる方向で原稿の執筆をおこなっている。

Strategy for Future Research Activity

具体的には、2021年度の計画に従い、無限遠点をWeierstrass点とする点つき閉リーマン面でかつ、Weierstrassの正規形式と呼ばれる代数方程式に従う代数曲線でのDedekindの差積に関しての研究を予定通り遂行している。Kunzの「平面代数曲線入門」に記載された平面曲線に関する議論を、(3、q、r)型の曲線に対する結果(J. Komeda, S. Matsutani and E. Previato, The sigma function for trigonal cyclic curves, Lett. Math. Phys. 109 (2019) )などを参考に、一般化することができた。 現在、この内容を論文としてまとめる方向で原稿の執筆をおこなっている。

Causes of Carryover

コロナ禍の影響により、2月、3月に予定していた学会、研究会が中止となったため、旅費の出金が必要なくなったためである。
また,Windows11に対応するようにPCのリプレースを行う計画であるが、応用の視点からよりハイスペックPCに変更し、研究を加速させることを計画している。

  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] Boston University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Boston University
  • [Journal Article] An algebro-geometric model for the shape of supercoiled DNA2022

    • Author(s)
      Matsutani Shigeki、Previato Emma
    • Journal Title

      Physica D: Nonlinear Phenomena

      Volume: 430 Pages: 133073~133073

    • DOI

      10.1016/j.physd.2021.133073

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数XVI:σ関数の定義V2022

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 661 Pages: 2022

  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数XVII:変形KdV 方程式2022

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 662 Pages: 84-85

  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数XVIII:ガウスの弾性曲線2022

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 663 Pages: 86-87

  • [Journal Article] A novel discrete investigation of screw dislocations in the BCC crystal lattice2021

    • Author(s)
      Matsutani Shigeki
    • Journal Title

      Mathematics and Mechanics of Complex Systems

      Volume: 9 Pages: 1~32

    • DOI

      10.2140/memocs.2021.9.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 弾性曲線と楕円函数2021

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      数学セミナー

      Volume: 60 Pages: 20-25

  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数VII:微分方程式IV2021

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 652 Pages: 86-87

  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数VIII:微分方程式V2021

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 653 Pages: 88-89

  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数IX:ワィエルシュトラス標準形2021

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 654 Pages: 88-89

  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数X:数値半群2021

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 655 Pages: 88-89

  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数XI:デキント差積2021

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 656 Pages: 88-89

  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数XII:σ関数の定義I2021

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 657 Pages: 88-89

  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数XIII:σ関数の定義II2021

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 658 Pages: 88-89

  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数XIV:σ関数の定義III2021

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 659 Pages: 88-89

  • [Journal Article] 数学Libre: 閉リーマン面上のワィエルシュトラスσ関数XV:σ関数の定義IV2021

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Journal Title

      現代数学

      Volume: 660 Pages: 90-91

  • [Presentation] Submanifold Dirac operators based on the submanifold quantum mechanics2022

    • Author(s)
      Shigeki Matsutani
    • Organizer
      RIMS Research Project 2020 RIMS Symposium The 4th International Workshop Geometry of Submanifolds and Integrable Systems
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 部分多様体の量子力学とパーコレーションの電気伝導の数理2022

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Organizer
      IMI Workshop II: 材料科学における幾何と代数II
    • Invited
  • [Presentation] 代数曲線のWeierstrass σ関数2021

    • Author(s)
      松谷茂樹
    • Organizer
      早稲田双曲幾何幾何学的群論セミナー
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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