正規化Bracket多項式

Braket多項式$< K >$と$(-A^3)^{-w(K)}$の積の多項式

$L_K(A)=(-A^3)^{-w(K)}< K >(A)$

を, 有向絡み目$K$の正規化Braket多項式 とよぶ. この多項式$L_K$が全同位に関する不変量になることを以下に示す.

$w(K)$もBracket多項式もともに正則同位に関して不変なので $L_K$も正則同位に関して不変である.

ReidemeisterIにおいて正規化Bracket多項式の定義により

$L_ 図形(A)
= (-A^3)^{-w( 図形)} $< 図形 >(A)$
$ = (-A^3)^{-(1tw( 図形 ))}(-A^3) $< 図形 >(A)$
$ = (-A^3)^{-w( 図形 )} $< 図形 >(A)$
$ = L_ 図形(A)$

よって$L_K$ は全同位に関して不変である.

絡み目$K$のすべての交差点で 上交差線と下交差線を入れかえる絡み目を $K$の 鏡像 とよび, $K^{*}$と書く.

絡み目$K$と$K^{*}$が同型ならば achiral(アキラル) とよび, 変形できなかった時 chiral(カイラル) とよぶ.

絡み目$K$の$A$領域と$B$領域を交換したものが $K^{*}$なので Bracket多項式に対して,
$< K >(A) = < K^{*} > (A^{-1})$
が成り立つ.

また, 上交差線と下交差線を入れかえる操作で 交差点の符号はかわらないので $K$と$K^{*}$の捻り数は同じであり, 従って
$ L_{K^{*}}(A) = L_{K}(A^{-1})$
となることが判る.

よって$L_{K}(A) \ne L_{K}(A^{-1})$ならば $K$は$K^{*}$とは同型でない. 従って正規化Bracket多項式はchiralか どうかの判定に使えることが判る.

例えば4.3の図$P$の正規化Bracket多項式は以下のとおり計算できる. $w(P)=3$, $P$の向きを考えない絡み目は 5.1の$Z$となるので,5.2の計算結果である$Z$のBracket多項式より

$<P>(A)=-A^{5}-A^{-3}+A^{-7}$
L_P(A)&=&(-A^3)^{-w(P)}<P>(A)
&=&(-A^3)^{-3}(-A^{5}-A^{-3}+A^{-7})\\
&=&A^{-4}+A^{-12}-A^{-16}\\


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