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¿Existe una conjetura de volumen para los 3manifolds cerrados?

Un enunciado típico de la conjetura del volumen, por ejemplo en el estudio 1002.0126 de Murakami, es el siguiente

Conjetura: Para $K$ un nudo en $S^3$ los polinomios de Jones de color N-ésimo se relacionan con el volumen del complemento del nudo mediante $$ 2 \pi \lim_{N \rightarrow \infty} \frac{1}{N} \log | J_N(K; \exp(2\pi i / N)) | = Vol( S^3 \backslash K).$$

Un refinamiento de la conjetura es $ 2 \pi \lim_{N \rightarrow \infty} \frac{1}{N} \log J_N(K; \exp(2\pi i / N)) = Vol( S^3 \backslash K) + i \; CS( S^3 \backslash K) \; (\mod \pi^2 i)$ donde CS es el invariante de Chern-Simons. Ambos lados de la conjetura pueden formularse para 3-manifolds más generales que los nudos en S^3 y sus complementos. En particular, podríamos preguntarnos por los 3-múltiplos cerrados sin nudo.

Pregunta: ¿Existe una conjetura de volumen análoga para (algunos) 3manifolds cerrados, o para 3manifolds cerrados con nudos incrustados, y si es así en qué parte de la literatura se discuten estas formulaciones?

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ninesided Puntos 179

Existe tal conjetura. Véase:

  • Hitoshi Murakami, Cálculos optimistas sobre los invariantes Witten-Reshetikhin-Turaev de tres-manifolds cerrados obtenidos a partir del nudo figura-ocho mediante cirugías integrales de Dehn Surikaisekikenkyusho Kokyuroku nº 1172, (2000), 70-79, revista pdf , arXiv: matemáticas/0005289 .

A grandes rasgos, afirma que $2\pi i$ veces el "límite optimista" (más o menos definido por Murakami) como $N$ va al infinito del cuanto $SU(2)$ invariante de 3-manifold $M$ de nivel $N$ dividido por $N$ es igual al invariante de Chern-Simons de $M$ y $i$ veces su volumen hiperbólico. No todos los términos están rigurosamente definidos para todos los 3-manifolds cerrados, y parte de la conjetura parece ser que existen definiciones rigurosas de todos los términos en este entorno general. Esta conjetura, y otras relacionadas, se discuten en la Sección 7 (en particular en la Sección 7.3) de

  • Tomotada Ohtsuki, Problemas sobre invariantes de nudos y 3manifolds Monografías de Geometría y Topología 4 (2002) 377-572, doi: 10.2140/gtm.2002.4.377 , arXiv: math/0406190 .

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zdan Puntos 11822

En realidad, hay algunos resultados de volumen hiperbólico debidos a François Costantino que puede encontrar en su página web

http://www-irma.u-strasbg.fr/~costanti/Papers%20and%20preprints.html

Especialmente los artículos de Proceedings of the London Math Society y Geometry and Topology.

También Stavros tiene una conjetura interesante sobre el invariante Reshitkhin-Turaev de las variedades cerradas y el invariante complejo Chern-Simons, que incluye el volumen.

http://arxiv.org/abs/0711.1716

La idea de Stavros es formar una función generadora cuyos coeficientes sean los invariantes Reshetikhin-Turaev de la variedad de nivel $r$ . Demuestra que la serie de potencias converge en una vecindad de cero en el plano, y luego conjetura que el regulador de Borel de la variedad tiene algo que ver con los polos de la continuación analítica.

De forma más especulativa, utilizando los valores estándar de $q$ es decir $e^{2\pi i/r}$ donde $r\geq 3$ es un número entero, el invariante Reshetikhin-Turaev de un tres-manifold crece polinómicamente, donde el exponente es la mitad de la dimensión compleja de su $SL(2,C)$ -Variedad de personajes, para no tener un crecimiento exponencial. Esto significa que la asintótica de los valores de los invariantes es bastante sutil.

Por otra parte, al elegir otras primitivas $r$ -raíces de la unidad, se rompe la positividad de las dimensiones cuánticas de las representaciones y se puede obtener un crecimiento exponencial. El fracaso de la positividad se aborda en el gran artículo de Habegger, Masbaum, Vogel y Blanchet en Topology sobre TQFT. En fin...

No conozco los resultados de ningún experimento sobre el crecimiento del invariante Reshetikhin-Turaev con tales elecciones. Mi suposición es que la tasa de crecimiento exponencial refleja la geometría de la variedad subyacente.

En una dirección ligeramente diferente, utilizando valores "malos" de $q$ como en el caso anterior, Gregor Masbaum, Jorgen Anderson y Kenji Ueno fueron capaces de recuperar la longitud de traslación de un elemento del grupo de clases de mapas de una superficie plana con cuatro componentes de contorno en el espacio de Teichm\"{u}ller a partir de la representación en el espacio de estados asignada a la superficie por la TQFT con esquinas subyacente al invariante de Reshetikhin-Turaev. Lo obtienen como la tasa de crecimiento exponencial de la traza del morfismo inducido.

Véase, por ejemplo:

Andersen, Jørgen Ellegaard; Masbaum, Gregor; Ueno, Kenji La teoría cuántica topológica de campos y la clasificación de Nielsen-Thurston del $M(0,4)$ . Math. Proc. Cambridge Philos. Soc. 141 (2006), no. 3, 477--488

La conjetura del volumen no sólo no se ha resuelto, sino que es sólo la punta del iceberg cuando se trata de detectar geometría clásica a partir de límites semiclásicos.

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Ian Agol Puntos 33953

Hay otra conjetura de volumen formulado por Chen y Yang para invariantes de Turaev-Viro de variedades cerradas. En el artículo presentan algunas pruebas de la conjetura. En un segundo artículo, Yang y colaboradores formulan otra conjetura de volumen basada en el polinomio de Jones coloreado, pero evaluado en diferentes raíces de la unidad: véase la pregunta 1.7 . Prueban esta versión para el nudo en ocho.

4voto

Ian Agol Puntos 33953

Echa un vistazo Preguntas 2.6 y 2.9 de este documento de Constantino, Geer y Patureau-Murand.

También hay artículos de física que consideran versiones de la conjetura del volumen, aunque no estoy seguro de que exista una conjetura matemática definida con precisión. Véase, por ejemplo, el papeles de Hikami o Dimofte y Gukov .

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