Многочлен узла
В теории узлов многочлен узла — это инвариант узла в виде многочлена, коэффициенты которого кодируют некоторые свойства данного узла.
История
Первый многочлен узла, многочлен Александера, представлен Джеймсом Александером в 1923 году, но другие многочлены узла найдены лишь почти 60 лет спустя.
В 1960-х годах Джон Конвей предложил скейн-соотношения для версии многочлена Александра, который обычно упоминается как многочлен Александера — Конвея. Важность скейн-соотношений не была оценена до 1980-х годов, когда Вон Джонс открыл многочлен Джонса. Это открытие привело к обнаружению ещё нескольких многочленов, таких как многочлен HOMFLY.
Вскоре после открытия Джонса Луис Кауфман заметил, что многочлен Джонса может быть вычислен в терминах модели сумм состояний, которая использует скобки Кауфмана, инвариант оснащённых узлов. Это открыло широкую дорогу для исследований в области теории зацепления узлов и статистической механике.
В конце 1980-х годов совершено два прорыва: Эдвард Виттен продемонстрировал, что многочлен Джонса и похожие инварианты этого типа описаны в теории Черна — Саймонса; Виктор Васильев и Михаил Гусаров создали теорию инвариантов конечного типа узлов. Известно, что коэффициенты упомянутых многочленов имеют конечный тип (возможно, после некоторой «подстановки переменных»).
В 2003 году показано, что многочлен Александера связан с гомологией Флоера. Градуированная эйлерова характеристика гомологии Хегора — Флоера Ожвата и Сабо является многочленом Александера[1].
Пример
Запись Александера — Бриггса | Многочлен Александера | Многочлен Конвея | многочлен Джонса | Многочлен HOMFLY |
---|---|---|---|---|
(Тривиальный узел) | ||||
(Трилистник) | ||||
(Восьмёрка) | ||||
(Лапчатка) | ||||
(Бабий узел) | ||||
(Прямой узел) | | |||
Запись Александера — Бриггса — это нотация, перечисляющая узлы по их числу пересечения, при этом обычно предполагается, что в списке находятся только простые узлы (Смотрите Список простых узлов).
Заметим, что многочлен Александера и многочлен Конвея НЕ МОГУТ различить левый и правый трилистники.
- Левый трилистник.
- Правый трилистник.
Не различают они также бабий узел и прямой узел, поскольку композиция узлов в даёт произведение многочленов узлов.
См. также
Полиномы узла
- Многочлен Александера
- Скобка Кауффмана
- Многочлен HOMFLY
- Полином Джонса
- Многочлен Кауфмана
Связанные темы
- Скейн-соотношение для формального определения многочлена Александера.
Примечания
- Ozsváth, Szabó, 2003, с. 225—254.
Литература
- Colin Adams. The Knot Book. — American Mathematical Society. — ISBN 0-8050-7380-9.
- W. B. R. Lickorish. An introduction to knot theory. — New York: Springer-Verlag, 1997. — Т. 175. — (Graduate Texts in Mathematics). — ISBN 0-387-98254-X.
- Peter S. Ozsváth, Zoltán Szabó. Heegaard Floer homology and alternating knots // Geom. Topol. — 2003. — Вып. 7.