More Related Content
More from nabeshimamasataka
More from nabeshimamasataka (20)
双曲幾何学
- 2. ユークリッド幾何から現代幾何へ
目次
第1章 Euclidの幾何
1 Euclidの公理
2 平行線の公準なしで何が言えるか
3 Euclidの48の命題
第2章 非Euclidの幾何
1 平行線の公準を証明する試み
2 双曲幾何の発見
3 複比、一次変換、反転
4 Poincareのモデル
5 双曲幾何の三角法
6 PoincareのモデルとKleinのモデル
第3章 Riemann幾何としての双曲幾何
1 球面の第一基本形式
2 Poincare計量と測地線
3 KleinのモデルのRiemann計量
4 擬球
5 曲率とその積分
第4章 Hilbertの幾何
1 Hirbertの距離
2 Hirbert距離の一般化
3 射影危機からの準備
4 Hilbertの第四問題
双曲幾何学入門
目次
序章 非ユークリッド幾何学の誕生
第1章 球面幾何
第2章 双曲幾何の基礎
第3章 双曲幾何の直線形
第4章 双曲幾何の多角形と円
第5章 双曲幾何における弧長と曲面積
第6章 双曲幾何の古典的モデル
第7章 双曲幾何における等長変換
第8章 楕円幾何
ユークリッド幾何から現代幾何へ を元に 双曲幾何学入門 を勉強することにする
- 3. ユークリッド幾何から現代幾何学へ で何を学んだか
• 第1章はまあいいだろう(第2章の下準備であった
• 第2章ではまず上半平面上で複比によって距離を定義した。得に三角不等式を示すのが大変であった。方法として教科書に
のっとる方法と、点の並びによって実は示せることを僕が見つけた。(カメラかスマホの画像に取ってあるはず)
• また2次変換を定義して反転写像、写像の一意性、等長写像(よって恐らく等角写像)性を示したのであった。また三角形が小
さくなるにつれて普通の三角形に近づいていく(目視して図る長さと同じになるという意味)のであった。 等長写像で円は円に
移るが等角でも言えるんじゃないかなって議論を個人的にした。
• また3角形の内角の和が面積に比例するのも驚きだった。
• また今度は上半平面から円板への写像を定義し、円盤状で別に定義した距離が実際に上半平面から引き起こされるものであ
ることを示した。(ポアンカレモデル)
• 今度はクラインモデルを定義し(直線は普通の直線として定義)、ポアンカレモデルからの写像によりクラインモデルにたいし
ユークリッドの公理が満たすかなどを議論した。
• ポアンカレモデルは角度は角度だが長さは違う。クラインモデルは長さは長さだが角度が違う。
• 第3章は最初に即池線をテンソルの計算をしながら学び、ポアンカレモデル、クラインモデルの計量を定義し、実際に第2章で
成り立っていたことを確かめながら進んだ。ここでもやはりポアンカレモデルにおいて第2章の話を計量をつなげて、ポアンカ
レモデルからの写像によりクラインモデルの性質を調べるというものだった。また等角写像がどういうものか接平面と計量を
使って説明した。(おそらくこれは幾何学的関数論に通じるものであろう)
• ゼミはp115で終わってしまったのだが、その後ガウス曲率K=-1の擬球を定義しポアンカレモデルから擬球への等長写像
(全単射ではない、おそらく普遍被覆と言われるものだろう)を作り目で見れる形にした。ガウスボンネの定理は飛ばした。
• 第4章に関しては解説に入った。何をしたかというと一般のR^2上の凸領域に対して複比を使って距離を定義しようとするのだ
が、それが距離になるとは限らず擬距離と言われるものを作った。境界の形状(線分を含むか否かや有界かどうか)により線
分が“唯一”かを調べ、その後“符号”に注意しながらSchwarzの補題(p151)を学習。その後連結なR^n上の領域に対する
“擬距離の集合”の性質を調べた。
• Hilbertの第4問題は「凸領域D⊆R^n内の距離関数でその即池線が通常の直線となるようなものを全て決定しその幾何を決
定せよ」というものである。Hilbert距離以外にMinkowski距離を定義し実はそのような距離の定義はいくらでも存在するを示し
た。
• M⊆R^n⊆P^nとしたときを、双対空間M*を定義し、(Mの凸平方)*=M*,Mが凸ならばP^n-M*が凸になることを示した。そまた
M上の測度を元にM*に測度を定義した。(余談だがおそらく双対空間を考える上で球面幾何学が必要になると思われる)
• フィンスラー計量を定義しp108で議論した測池線方程式を議論した。フィンスラー計量と呼ばれるものの測地線は直線であ
ることも示した。M上に測度が定義されるとフィンスラー関数が定義でき、逆に(というわけではないが)Pogorelovは任意の次
元の凸領域DにHilbertの第4問題を満たすものはD*の適当な測度から得られることを示したらしい。
- 17. 円板の幾何幾関第1章 ユークリッド幾何から現代幾何へ の3章4章の続きとみていただければいい
幾関p1 定義 U⊆Cに対しh=2a(z)dzdz^-がHermite擬距離(detgij>0が仮定されてない)とは
1 a(z)が実数値連続関数、a(z)≧0
2 Zero(h)={z∊U;a(z)=0}はU上疎な集合(宮島関数解析参照)
3 a(z)はU-Zero(h)上でC^∞(おそらくxとyそれぞれで偏微分可能という意味であり正則とは別物)
もしa(z)がa(z)≧0でU上でC^∞の時Hermite計量と定義する
幾関p2 曲面と曲線 ユークリッド幾何から現代幾何へp130
この時、ガウス曲率
Kh(z)=-1/a(z)・∂^2loga(z)/∂z∂z^-
ユークリッド幾何から現代幾何へ で出てきたものはこれをみたす
3が成り立たなかったら何が起こるかわか?
正則写像
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8C%E6%AD%A3%E5%89%87%E5%86%99%E5%83%8F
φ:C→Cが正則写像とはφを“z”で微分したものが連続(よってφ’も正則写像になったはず)であることである。正則ならばz=x+iyとしたとき∂φ/∂xも連続となる。)4
幾関P2 一次分数変換も双正則写像である
幾関P3 B(r)上のHermite計量が回転対称(a(z)=a(|z|))、0≧Kgとする
1 a(t)は[0.r]上増加関数
2 gがリーマン計量として完備であるならばlim
𝑡→r
𝑎(𝑡) = ∞
幾関p4 h=2a(z)dzdz^-が回転対称な完備Hermite計量、g=2b(z)dzdz^-をB(r)上のHermite計量として、
k:[0,∞)→[0、∞]を減少関数とし、s>1に対しsk(st)>tとし、全てのz∊B(r)に対し、Kh(z)≧-k({dh(0,z)}^2(中心からの距離の2乗である)、-k(dg(0、z)}^2)≧Kg(z)
とする
1 h≧gが成り立つ (キーポイント偏微分方程式 ここで少しラプラス方程式を思いだすと方程式を満たすものは極を持っていなかった。これと正則性とはどう絡み合う
だろうか?)
P5 またgrをPoincare計量とする
2 h=2a(z)dzdz^-が回転対称な完備Hermite計量、g=2b(z)dzdz^-をB(r)上のHermite計量として、
k:[0,∞)→[0、∞]を減少関数とし、s>1に対しsk(st)>tとし、全てのz∊B(r)に対し、Kh(z)≧-k({dh(0,z)}^2(中心からの距離の2乗である)、-k(dg(0、z)}^2)≧Kg(z)
とする k(0)h≧gr=1のポアンカレ計量
3 g=2b(z)dzdz^-をB(r=1)上のHermite擬距離で-1≧Kgとすると gr=1のポアンカレ計量≧g
4 T:B(1)→B(1)を正則写像(よって1次分数変換)とする。gr=1のポアンカレ計量≧T*(gr=1のポアンカレ計量)
これをユークリッドから現代幾何へ 第3章第4章を使って解説する
1 ,2,3 ポアンカレ計量の曲率は-1である。 ユークリッド幾何から現代幾何へp157 でρ任意の擬距離δに対してρ≧δ≧cと言っているだがこことどうつながるかなぞ
である?。
4 ユークリッドから現代幾何へp151 で学んだR+上でのSchwarzの補題をユークリッドから現代幾何へp157 式で適用すると得られるが、ここでは計量を使って微分幾何
学的に得られている
幾何p5 補題(擬球はこの補題を満たす
ここの微分幾何学的議論とユークリッド幾何から現代幾何へで行われている幾何学的議論をつなげるには「計量幾何学」をまとめるのが得策だと思った
- 19. 小林距離フィンスラー関数により定義した“長さみたいなもの”を小林擬距離という
関数p1 複素多様体上に小林擬距離dMを定義しこれが本当の距離になるとき双曲多様体と呼ぶ
Wiki 双曲多様体の定義と同値だろうか? 違うのである
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8C%E6%9B%B2%E5%A4%9A%E6%A7%98%E4%BD%93
定曲率 −1 であるすべての完全、連結、単連結多様体は、実双曲空間 H n {displaystyle mathbb {H} ^{n}}
{mathbb {H}}^{n} と等長である。その結果、負の定曲率 −1 である任意の閉多様体 M の普遍被覆は H n
{displaystyle mathbb {H} ^{n}} {mathbb {H}}^{n} である。したがって、そのようなすべての M は、H n
{displaystyle mathbb {H} ^{n}} {mathbb {H}}^{n} 上の等長写像の捩れのない離散群を Γ とすると、H n / Γ
{displaystyle mathbb {H} ^{n}/Gamma } {mathbb {H}}^{n}/Gamma と書くことが出来る。
P15 Mの不変被覆M^~がB(1)(ほかにCとC+{∞}の場合がある)の時、小林双曲多様体となる
P14 M,Nを複素多様体、f:M→Nを正則写像とする。
1 dM(x、y)≧dN(f(x)。F(y))
2 fが双正則ならば符号が成り立つ
これはP4 T:B(1)→B(1)を正則写像(よって1次分数変換)とする。gr=1のポアンカレ計量≧T*(gr=1のポア
ンカレ計量)(ユークリッド幾何から現代幾何へp151の一般化)
Kobayashi Hyperbolic Manifolds and Holomorphic Mappings に描かれてあることを説明する