本講義の主題は、4次元多様体の交叉形式に関する基本的な諸概念である。まず、対称双線型形式、階数、符号数、パリティー、直和、特性元、ユニモジュラー性などの交叉形式に関連する基本的な概念を解説する。次に、複素射影平面、2次元球面の直積、K3曲面を含む、単連結な4次元多様体の具体例を提示する。最後に、単連結な4次元多様体のホモトピー型が交叉形式で決まるというWhiteheadの定理を証明する。本講義は第2クォーターに開講される「幾何学特論F1」に接続する。
・対称双線型形式の様々な性質を正確に理解すること
・基本的な4次元多様体の交叉形式が決定できるようになること
・Whiteheadの定理の証明の流れを理解すること
4次元多様体、交叉形式、Whiteheadの定理
✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | 展開力(実践力又は解決力) |
通常の講義形式による講義
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | 4次元多様体の交叉形式 | 講義中に指示する. |
第2回 | 対称双線型形式とその分類(1) | |
第3回 | 対称双線型形式とその分類(2) | |
第4回 | 4次元多様体の基本定理と具体例 | |
第5回 | K3曲面の不変量 | |
第6回 | Whiteheadの定理(1) | |
第7回 | Whiteheadの定理(2) |
学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
特になし
R. E. Gompf and A. I. Stipsicz, 4-Manifolds and Kirby Calculus, American Mathematical Society, 1999.
A. Scorpan, The Wild World of 4-Manifolds, American Mathematical Society, 2005.
R. C. Kirby, The Topology of 4-Manifolds, Lecture Notes in Mathematics, Vol. 1374, Springer, 1989.
松本幸夫, 4次元のトポロジー(新版), 日本評論社, 2016.
レポート課題(100%).
多様体やホモロジー群などの位相幾何学の基本的な知識を仮定する。
特になし