数量型曲率及其临界度量的几何、拓扑与分析的研究
批准号:
12071489
项目类别:
面上项目
资助金额:
52.0 万元
负责人:
袁伟
依托单位:
学科分类:
几何分析
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁伟
中文摘要
数量型曲率主要包括数量曲率、Q-曲率以及共形变分黎曼不变量等黎曼几何中的基本曲率量;而其临界度量则是指对应的Einstein、Bach-flat以及更高阶的重要特殊度量。数量型曲率及其临界度量是黎曼几何的基本对象,一直以来在几何分析的研究中处于重要地位。本项目创造性地应用数学相对论的一些基本思想,研究数量型曲率及其临界度量的几何、拓扑与分析性质,其中包括:1. 几何课题:数量型曲率的体积比较定理的研究; 2. 拓扑课题:临界度量的间隙现象及其拓扑结论的研究; 3. 分析课题: 数量型曲率的Sobolev不等式的研究等三个部分。研究方法主要使用变分法结合几何偏微分方程的技术,通过分析和运用自然的几何结构,实现预期目标。本项目希望通过对数量型曲率及其临界度量的全方位研究,发现前所未知的新结果,从而增进对数量型曲率深刻性质的理解,并为解决几何学中一些长久以来悬而未决的猜想提供理论和工具上的支持。
英文摘要
Scalar-type curvatures include scalar curvature, Q-curvature and conformally variational Riemannian invariants etc. and all of them are fundamental curvatures in Riemannian geometry. Their critical metrics are referred to be those corresponding special metrics such as Einstein, Bach-flat and similar higher-order ones. Scalar-type curvatures and their critical metrics are fundamental objects in Riemannian geometry and they are also important research objects in the study of geometric analysis. By applying some basic ideas in Mathematical General Relativity creatively, this project mainly focus on researches on the geometric, topological and analytical properties of scalar-type curvature and their critical metrics. It includes three parts: 1. Geometric topics: study on the volume comparison of scalar-type curvatures; 2. Topological topics: study on gap phenomena of critical metrics and their topological consequences; 3. Analytical topics: study on Sobolev inequalities associated to scalar-type curvatures. The main methods will be variational methods together with geometric PDE technics. From analyzing the natural geometric structure, the presumed research purpose would be realized. We hope to find new results through systemically study on the scalar-type curvature and their critical metrics. This would provide us a deep understanding on scalar-type curvature and would give a support both theoretical and technical in solving some long-time standing conjectures in geometry.
数量型曲率包括数量曲率、Q-曲率以及一般的共形变分黎曼不变量等基本曲率量,是微分几何中十分重要的研究对象;而临界度量则是指包括Einstein度量、Bach-flat度量以及obstruction-flat度量等在内,与数量型曲率密切相关的特殊度量。本项目主要研究数量型曲率及其临界度量相关的几何、拓扑以及分析理论中的若干课题。具体而言包含:1.几何课题:数量型曲率的体积比较定理的研究;2.拓扑课题:数量型曲率临界度量的间隙现象及其拓扑应用的研究;3.分析课题:有关数量型曲率的 Sobolev 不等式的研究。经过四年耐心细致的研究,项目组在上述三个课题的研究中取得了一系列重要的进展:1.首次发现了有关4阶Q-曲率的体积比较定理,进一步证明了高阶sigma_k曲率也存在体积比较现象,同时也发现了外蕴曲率(如平均曲率)也可以控制子流形体积的现象,从而确认了数量型曲率对流形体积控制的一般共性;2.论证了一类特殊的临界度量obstruction-flat度量存在的间隙现象,并以此为工具得到了带有正Yamabe常数并满足一定pinching条件的8维局部共形平坦流形的欧拉示性数的估计,同时也对一大类余齐性为1的Einstein流形的结构进行了深入的研究,为临界度量相关的几何与拓扑理论发展了必要的研究工具;3.完全分类了一类共形协变多重线性微分算子(称为Ovsienko-Redou算子),并以此为基础研究了其对应的完全非线性Sobolev不等式,从而期望对共形几何以及对应的非线性分析理论提供基础性的理论与研究工具支持。本项目希望通过对数量型曲率及其临界度量的研究,逐步揭示这些几何对象背后隐藏的几何、拓扑以及分析性质,推进人们对数量型曲率,包括数量曲率、Q-曲率以及一般的共形变分黎曼不变量之间共性的理解,进而为一些长久以来悬而未决的几何学中难题的最终突破做出贡献。
数量曲率、Q-曲率及一般黎曼不变量形变的研究
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批准号:11601531
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2016
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负责人:袁伟
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依托单位:
国内基金
海外基金