纽结与能量

本文主要研究了纽结能量的定义和相关性质,系统的介绍了纽结与能量的相关定义以及一些重要的性质.并从经典理论与逼近理论两方面着手,结合相关实例,分析纽结能量定义所表征数学问题及其物理背景.同时给出了新能量定义,计算了三叶结和8字结的能量.证明了新的能量与纽结的定向以及标号是无关的,而且能量是非负的.     

纽结的(m,n)-变换

定义了一类新的纽结变换——(m,n)-变换.区别于交叉点变换和#-变换,(m,n)-变换把m条线从n条线的下方移到了上方.对于新定义的纽结变换,证明了对任意的正整数m、n,(m,n)-变换都是可使纽结变成平凡结的变换.通过对纽结投影图的讨论,先证明(1,2)-变换和(2,1)-变换都是可平凡化变换,然后再通过数学归纳法证明了该结论.结果表明,(m,n)-变换也可以像交叉点变换和#-变换一样用来定义纽结的不变量.     

纽结补中曲面的分段不可压缩性

讨论了纽结补中的不可压缩、分段不可压缩曲面的性质.设K是S3中素的几乎交错纽结,F是S3-K中的不可压缩、分段不可压缩曲面,那么在F∩ S2±中一定存在S2型和PS3型环路.通过研究F∩S2±中的环路性质,证明了对于固定的边界分之数,曲面类是有限(在同痕意义下),同时也证明了如果纽结K是两个排叉结的连通和,则曲面F是穿孔球面.     

纽结多项式零点的性质

研究了链环和纽结的Jones多项式性质以及零点分布性质.利用的Jones多项式的某些点取值的性质、微分性质以及三角函数的性质,特别是正弦函数和余弦函数的性质,研究了环面纽结多项式的性质和它们多项式根的性质,同时讨论了单位根的有关性质,讨论了它们之间的内在联系,从而给出某些单位根不是环面纽结多项式的根,证明了当6≤n≤8时,单位根e2p+1/nπi不是环面结Tp,q(其中,(p,q)=1)的琼斯多项式的零点.这些性质的研究将有利于研究整系数多项式与纽结多项式之间的关系.     

三类纽结连通和的几个重要性质

在S3中对于任何纽结K都有t(K)≤g1(K)≤h(K)≤t(K) 1成立.基于纽结K的隧道数、1-桥亏格和h-亏格三个几何不变量之间的这种关系,将S3中的纽结定义为p纽结、q纽结和r纽结三类.连同σ纽结,得到了这些纽结连通和的一些重要性质.     

同类纽结及其连通和几种亏格的估计

在S3中对于任何纽结K都有t(K)≤g1(K)≤h(K)≤t(K) 1成立.基于纽结K的隧道数、1-桥亏格和h-亏格三个几何不变量之间的这种关系,将S3中的纽结定义为p纽结、q纽结和r纽结三类.并给出了三类纽结中同类纽结连通和的补的Heegarrd分解亏格的估计,及它们连通和的1-桥亏格和h-亏格的估计.     

DNA分子的数学模型

从缠绕连分式的元素到DNA重组的缠绕模型的这条主线加以介绍,给出了缠绕的定义、有理缠绕的定义、有理纽结(二桥结)的定义、对应的连分式的定义、有理缠绕的分类、不定向有理纽结的分类以及它们的构造方法等,并将这些知识应用到DNA重组模型中.利用缠绕的性质研究了形如N(X+nR)=b(α,β)纽结方程的性质,其中,有理缠绕的二阶矩阵的乘积表示发挥了重要的作用;最后,给出了一组缠绕方程组的解,从而得到了DNA重组后的数学模型.通过实例给出缠绕方程组新的解法.     

纽结理论中的素纽结总个数的预测

在纽结理论中,素纽结是指在连通和的意义下不能再分解的非平凡纽结.目前,对于探索交叉指数大于等于17的素纽结的总个数,是一个比较困难的问题.本文基于交叉指数大于2小于17的素纽结个数,利用回归模型对交叉数大于等于17的素纽结的个数进行了预测,并用马尔可夫模型对预测结果进行了优化.     

辫交换子与Vassiliev不变量

利用辫交换子研究一类重要的纽结不变量,即Vassiliev不变量．对任意纽结￡及自然数n,构造无限多个素的交错纽结L’,使其与纽结￡有相同的阶≤n的Vassiliev不变量．     

纽结及其镜面像

给出了一种纽结的构造,它具有如下性质:对于该纽结的某一个图,当改变其中的一个交叉点时即可得其镜面像。使用纽结多项式及一些特殊构造,证明了这样的素纽结有无穷多个。