Parametrization of PSL(n,C)-representations of surface group I, II
Yuichi Kabaya (Osaka University) Hakone, 29, 31 May 2012
1
Parametrization of PSL(n,C)-representations of surface group I, II - - PowerPoint PPT Presentation
Parametrization of PSL(n,C)-representations of surface group I, II Yuichi Kabaya (Osaka University) Hakone, 29, 31 May 2012 1 Outline S : a compact orientable surface (genus g , | S | = b , ( S ) < 0) X PSL ( S ) : the PSL(2 , C
1
2
(e3, t3) α1 β1 β2 α2 (e1, t1) (e2, t2) ρ(α1) =
(
e−1
1
−e1 + e−1
2 e3
e1
)
, ρ(α2) =
(
e1e−1
3
e2 − e1e−1
3
−e−1
2
+ e1e−1
3
e2 + e−1
2
− e1e−1
3
)
, ρ(β1) = 1 √t1t3
(
1 a12 a21 a22
)
, ρ(β2) = 1 (e22 − 1)e3 √t2t3
(
(e1e2 − e3)t2 − e2(e2e3 − e1) b12 (e1e2 − e3)(t2 + 1) b22
)
, a12 = −(e2e3 − e1)(t3 + 1) e1(e32 − 1) , a21 = e1(t1 + 1)(e1e2 − e3) (e12 − 1)e2 , a22 = (e1e2e3 − 1)(e1e3 − e2)t1t3 − (e1e2 − e3)(e2e3 − e1)(t1 + t3 + 1) (e12 − 1)e2(e32 − 1) , b12 = −(e2e3 − e1)(e3(e1e2e3 − 1)t2t3 + (e3 − e1e2)t2 + e2e3(e2 − e1e3)t3 − e2(e1 − e2e3))/(e1(e32 − 1)), b22 = −(e3(e1e2e3 − 1)(e2e3 − e1)t2t3 − e3(e1e2 − e3)(e1e3 − e2)t3 + (e1e2 − e3)(e2e3 − e1)(1 + t2))/(e1(e32 − 1)).
3
4
4-a
4-b
4-c
4-d
4-e
τi
>0
5
6
6-a
6-b
6-c
6-d
6-e
6-f
a b
| a, b, c, d ∈ C, ad − bc = 1
1 √ det AA
a b
· z = az + b
7
a b
| a, b, c, d ∈ C, ad − bc = 1
1 √ det AA
a b
· z = az + b
7-a
a b
| a, b, c, d ∈ C, ad − bc = 1
1 √ det AA
a b
· z = az + b
7-b
a b
| a, b, c, d ∈ C, ad − bc = 1
1 √ det AA
a b
· z = az + b
7-c
1, x′ 2, x′ 3) : other distinct 3 points of CP 1
i.
√
(x1 − x2)(x2 − x3)(x3 − x1)(x′
1 − x′ 2)(x′ 2 − x′ 3)(x′ 3 − x′ 1)
(
a11 a12 a21 a22
)
1(x′ 2 − x′ 3) + x2x′ 2(x′ 3 − x′ 1) + x3x′ 3(x′ 1 − x′ 2),
3(x′ 1 − x′ 2) + x2x3x′ 1(x′ 2 − x′ 3) + x3x1x′ 2(x′ 3 − x′ 1),
2 − x′ 3) + x2(x′ 3 − x′ 1) + x3(x′ 1 − x′ 2),
1(x2 − x3) + x2x′ 2(x3 − x1) + x3x′ 3(x1 − x2).
8
1, x′ 2, x′ 3) : other distinct 3 points of CP 1
i.
√
(x1 − x2)(x2 − x3)(x3 − x1)(x′
1 − x′ 2)(x′ 2 − x′ 3)(x′ 3 − x′ 1)
(
a11 a12 a21 a22
)
1(x′ 2 − x′ 3) + x2x′ 2(x′ 3 − x′ 1) + x3x′ 3(x′ 1 − x′ 2),
3(x′ 1 − x′ 2) + x2x3x′ 1(x′ 2 − x′ 3) + x3x1x′ 2(x′ 3 − x′ 1),
2 − x′ 3) + x2(x′ 3 − x′ 1) + x3(x′ 1 − x′ 2),
1(x2 − x3) + x2x′ 2(x3 − x1) + x3x′ 3(x1 − x2).
8-a
(x3 − x1) −(x3 − x1)x2
2 A1:
∼ =
A1
∼ =
A2
1, x′ 2, x′ 3)
x y
e
x y
−1
ex − e−1y −(e − e−1)xy
10
e
.
e−1 0
.
M(e; x, y) =
ex − e−1y −(e − e−1)xy
11
13
13-a
13-b
13-c
13-d
γ3 γ2 ∗ γ1
14
γ3 γ2 ∗ γ1
14-a
γ3 γ2 ∗ γ1
14-b
yi = e2
i ei+2xi+2(xi − xi+1) + ei+2xi+1(xi+2 − xi) + eiei+1xi(xi+1 − xi+2)
e2
i ei+2(xi − xi+1) + ei+2(xi+2 − xi) + eiei+1(xi+1 − xi+2)
ρ(γi) = 1 eiei+2(xi+1 − xi)(xi+2 − xi)
(
a11 a12 a21 a22
)
, a11 = e2
i ei+2xi(xi − xi+1) + ei+2xi+1(xi+2 − xi) + eiei+1xi(xi+1 − xi+2),
a12 = xi(e2
i ei+2xi+2(xi+1 − xi) + ei+2xi+1(xi − xi+2) + eiei+1xi(xi+2 − xi+1)),
a21 = e2
i ei+2(xi − xi+1) + ei+2(xi+2 − xi) + eiei+1(xi+1 − xi+2),
a22 = e2
i ei+2xi+2(xi+1 − xi) + ei+2xi(xi − xi+2) + eiei+1xi(xi+2 − xi+1).
15
yi = e2
i ei+2xi+2(xi − xi+1) + ei+2xi+1(xi+2 − xi) + eiei+1xi(xi+1 − xi+2)
e2
i ei+2(xi − xi+1) + ei+2(xi+2 − xi) + eiei+1(xi+1 − xi+2)
ρ(γi) = 1 eiei+2(xi+1 − xi)(xi+2 − xi)
(
a11 a12 a21 a22
)
, a11 = e2
i ei+2xi(xi − xi+1) + ei+2xi+1(xi+2 − xi) + eiei+1xi(xi+1 − xi+2),
a12 = xi(e2
i ei+2xi+2(xi+1 − xi) + ei+2xi+1(xi − xi+2) + eiei+1xi(xi+2 − xi+1)),
a21 = e2
i ei+2(xi − xi+1) + ei+2(xi+2 − xi) + eiei+1(xi+1 − xi+2),
a22 = e2
i ei+2xi+2(xi+1 − xi) + ei+2xi(xi − xi+2) + eiei+1xi(xi+2 − xi+1).
15-a
yi = e2
i ei+2xi+2(xi − xi+1) + ei+2xi+1(xi+2 − xi) + eiei+1xi(xi+1 − xi+2)
e2
i ei+2(xi − xi+1) + ei+2(xi+2 − xi) + eiei+1(xi+1 − xi+2)
ρ(γi) = 1 eiei+2(xi+1 − xi)(xi+2 − xi)
(
a11 a12 a21 a22
)
, a11 = e2
i ei+2xi(xi − xi+1) + ei+2xi+1(xi+2 − xi) + eiei+1xi(xi+1 − xi+2),
a12 = xi(e2
i ei+2xi+2(xi+1 − xi) + ei+2xi+1(xi − xi+2) + eiei+1xi(xi+2 − xi+1)),
a21 = e2
i ei+2(xi − xi+1) + ei+2(xi+2 − xi) + eiei+1(xi+1 − xi+2),
a22 = e2
i ei+2xi+2(xi+1 − xi) + ei+2xi(xi − xi+2) + eiei+1xi(xi+2 − xi+1).
15-b
M(e; x, y) =
1 x−y
ex − e−1y −(e − e−1)xy
1 e−1
1 −e1
y1
,
e2 (e−1
2
2
,
e−1
3 y3 − e3 (e3 − e−1 3 )y3
3
3
.
1
2 e3 − e−1 1
3
2
3
16
i
18
i
18-a
i
18-b
1 es2 2 es3 3 = 1 for any si = ±1}.
19
inj
inj
inj
XPSL(P)
20
i
P
e2 γ2 γ3 e3 γ1 (e1, t1) γ4 e4 γ5 e5
P ′
21
i
P
e2 γ2 γ3 e3 γ1 (e1, t1) γ4 e4 γ5 e5
P ′
21-a
i
P
e2 γ2 γ3 e3 γ1 (e1, t1) γ4 e4 γ5 e5
P ′
21-b
i
P ′
e2 γ2 γ3 e3 γ1 (e1, t1) γ4 e4 γ5 e5
P
21-c
22
e2 e5 x5 e4 x4 (e1, t1) x1 e3 x3 x2
x4 = {e1(−(e2 − e1e3)(e5 − e1e4)t1 + e3(e1e5 − e4))x1(x2 − x3) +e12e2(e1e5 − e4)x2(x3 − x1) + e2(e1e5 − e4)x3(x1 − x2)}/ {e1(−(e2 − e1e3)(e5 − e1e4)t1 + e3(e1e5 − e4))(x2 − x3) +e12e2(e1e5 − e4)(x3 − x1) + e2(e1e5 − e4)(x1 − x2)} x5 = (−(e2 − e1e3)t1 + e1e3)x1(x2 − x3) + e12e2x2(x3 − x1) + e2x3(x1 − x2) (−(e2 − e1e3)t1 + e1e3)(x2 − x3) + e12e2(x3 − x1) + e2(x1 − x2)
23
x2 = (−(e4 − e1e5)t1−1 + e1e5)x1(x5 − x4) + e12e4x5(x4 − x1) + e4x4(x1 − x5) (−(e4 − e1e5)t1−1 + e1e5)(x5 − x4) + e12e4(x4 − x1) + e4(x1 − x5) x3 = {e1(−(e4 − e1e5)(e2−1 − e1e3−1)t1−1 + e5(e1e2−1 − e3−1))x1(x5 − x4) +e2
1e4(e1e2−1 − e3−1)x5(x4 − x1) + e4(e1e2−1 − e3−1)x4(x1 − x5)}/
{e1(−(e4 − e1e5)(e3 − e1e2)t1−1 + e5(e1e3 − e2))(x5 − x4) +e2
1e4(e1e3 − e2)(x4 − x1) + e4(e1e3 − e2)(x1 − x5)}
24
x7 x1 x2 x3 x4 x5 x6
25
x7 x1 x2 x3 x4 x5 x6
25-a
x4 x1 x2 x3 x5 x6 x7
25-b
26
i es2 j es3 k = 1 for (i, j, k) ∈ P}.
27
(e2, t2) (e1, t1) (e3, t3) 28
(e2, t2) (e1, t1) (e3, t3)
29
30
α2 α3 α4 α1
31
β1 β2
32
α1 β2 β1 α2 α4 α3
g
∏
k
±1, βik ±1] = 1
33
α1 β2 β1 α2 α4 α3
1 ][α2, β2−1] = 1
34
(e2, t2) (e1, t1) (e3, t3)
e2 x5 x4 x9 x6 x7 x8 (e3, t3) x3 x1 x2 e1
35
(e2, t2) (e1, t1) (e3, t3)
e2 x5 x4 x9 x6 x7 x8 (e3, t3) x3 x1 x2 e1
36
(e2, t2) (e1, t1) (e3, t3)
e2 x5 x4 x9 x6 x8 x7 (e3, t3) x3 x1 x2 e1
36-a
(e2, t2) (e1, t1) (e3, t3)
x2 x5 x4 x9 x6 x8 x7 (e3, t3) x3 e1 e2 x1
36-b
(e2, t2) (e1, t1) (e3, t3)
e2 x5 x4 x9 x6 x8 x7 (e3, t3) x3 x1 x2 e1
36-c
ρ(γi) = 1 eiei+2(xi+1 − xi)(xi+2 − xi)
(
a11 a12 a21 a22
)
, a11 = e2
i ei+2xi(xi − xi+1) + ei+2xi+1(xi+2 − xi) + eiei+1xi(xi+1 − xi+2),
a12 = xi(e2
i ei+2xi+2(xi+1 − xi) + ei+2xi+1(xi − xi+2) + eiei+1xi(xi+2 − xi+1)),
a21 = e2
i ei+2(xi − xi+1) + ei+2(xi+2 − xi) + eiei+1(xi+1 − xi+2),
a22 = e2
i ei+2xi+2(xi+1 − xi) + ei+2xi(xi − xi+2) + eiei+1xi(xi+2 − xi+1),
x2 e1 e2 x1 e3 x3
37
1, x′ 2, x′ 3)
x1 x′
1
x′
3
x′
2
x2 x3
38
H1(S;Z2)
XPSL(S)
39
H1(S;Z2)
XPSL(S)
39-a
P ′
e2 γ2 γ3 e3 γ1 (e1, t1) γ4 e4 γ5 e5
P
40
e3 e2 − e1 1 e1
,
−e1
e3 + e2 + 1 e2 e1 e3 − 1 e2
e3 e1 e3
1 e3 1 e3 − e2 e1 e3
,
a11 a12
,
a11 =e12(e4 + e4−1) (e12 − 1) − e1(e52 + 1) (e12 − 1)e5 + (e1e4e5 − 1)(e1e2 − e3)(e1e5 − e4) (e12 − 1)(e1e3 − e2)e4e5t1 , a12 = −e1 (e12 − 1)2e2(e1e3 − e2)e4e5t1 × ((e1e3e5 + e1e2e4)(t1 + 1) − e2e5(e12 + t1) − e3e4(1 + e12t1)) × ((e1e3e4e5 + e1e2)(t1 + 1) − e2e4e5(e12 + t1) − e3(1 + e12t1)), a21 =e2(e1e5 − e4)(e1e4e5 − 1) e1(e1e3 − e2)e4e5t1 , a22 =−(e4 + e4−1) (e12 − 1) + e1(e52 + 1) (e12 − 1)e5 − (e1e4e5 − 1)(e1e2 − e3)(e1e5 − e4) (e12 − 1)(e1e3 − e2)e4e5t1 .
P ′
e2 γ2 γ3 e3 γ1 (e1, t1) γ4 e4 γ5 e5
P
41
α2 e2 (e1, t1) β1 α1 δ1
e1 e−1
1
1 e−1 2
1
,
1 − 1)
(e2 − e2
1)t1 + (e2 − 1) (t1 + 1)(1 − e2)
1 − 1)
1 − 1)
42
ρ(α1) =
(
e−1
1
−e1 + e−1
2 e3
e1
)
, ρ(α2) =
(
e1e−1
3
e2 − e1e−1
3
−e−1
2
+ e1e−1
3
e2 + e−1
2
− e1e−1
3
)
, (e3, t3) α1 β1 β2 α2 (e1, t1) (e2, t2) ρ(β1) = 1 √t1t3
(
a11 a12 a21 a22
)
, ρ(β2) = 1 (e22 − 1)e3 √t2t3
(
b11 b12 b21 b22
)
, a11 = 1 a12 = −(e2e3 − e1)(t3 + 1) e1(e32 − 1) , a21 = e1(t1 + 1)(e1e2 − e3) (e12 − 1)e2 , a22 = (e1e2e3 − 1)(e1e3 − e2)t1t3 − (e1e2 − e3)(e2e3 − e1)(t1 + t3 + 1) (e12 − 1)e2(e32 − 1) , b11 = (e1e2 − e3)t2 − e2(e2e3 − e1), b12 = −(e2e3 − e1)(e3(e1e2e3 − 1)t2t3 + (e3 − e1e2)t2 + e2e3(e2 − e1e3)t3 − e2(e1 − e2e3))/(e1(e32 − 1)), b21 = (e1e2 − e3)(t2 + 1), b22 = −(e3(e1e2e3 − 1)(e2e3 − e1)t2t3 − e3(e1e2 − e3)(e1e3 − e2)t3 + (e1e2 − e3)(e2e3 − e1)(1 + t2))/(e1(e32 − 1)).
43
3 ,
e2 e5 e4 (e1, t1) e3
44
45
45-a
45-b
(Z2)3g−3
H1(S;Z2)
H1(G;Z2)
(Z2)3g−3
XPSL(S)
46
47
e3 e4 (e1, t1) e5 e2 (e1−1, e1e2−e3
e1e3−e2 e1e5−e4 e1e4−e5t1−1)
e4 e5 e2 e3
48
e3 e4 (e1, t1) e5 e2 e3 e4 (e1, −e1(e1e3−e2)
e1e2−e3 t1)
e5 e2
49
50
(e5, t5) e6 e12 e11 e8 e7 e9 e10 e13 (e3, t3) (e2, t2) (e1, t1) (e4, t4) (e′
1, t′ 1)
e6 e7 e8 e9 e10 e11 e12 e13 (e3, t′
3)
(e4, t′
4)
(e2, t′
2)
(e5, t′
5)
t′
2 =
(e1e2 − e3)(e1e3 − e2)(t1 + 1) (e2e3 − e1)(e1e3 − e2)t1 + (1 − e1e2e3)(e1e2 − e3) e2e′
1 − e5
e2e5 − e′
1
t2, t′
3 = (e2e3 − e1)((e1e3 − e2)(e1e4 − e5)t1 + (e1e2 − e3)(e1e5 − e4))
(e1e3 − e2)((e2e3 − e1)(e1e4 − e5)t1 + (1 − e1e2e3)(e1e5 − e4))t3, t′
4 = (e1e3 − e2)(e1e4 − e5)t1 + (e1e2 − e3)(e1e5 − e4)
(e1e3 − e2)(e4e5 − e1)t1 + (e1e2 − e3)(1 − e1e4e5) e3e′
1 − e4
1 − e3e4e′
1
t4, t′
5 =
(e1e5 − e4)(e1e4e5 − 1)(t1 + 1) (e1 − e4e5)(e1e4 − e5)t1 + (e1e4e5 − 1)(e1e5 − e4)t5,
51
1 is one of the solution of
tr(ρ(γ3γ4)) = 1 (e1 − e1−1)2
(
−(e2e3 − e1)(e1e3 − e2) e1e2e3 (e4e5 − e1)(e1e4 − e5) e1e4e5 t1 − (1 − e1e2e3)(e1e2 − e3) e1e2e3 (1 − e1e4e5)(e1e5 − e4) e1e4e5 1 t1 + (e1 + e1−1)( (e3 + e3−1)(e5 + e5−1) + (e2 + e2−1)(e4 + e4−1)) − 2( (e2 + e2−1)(e5 + e5−1) + (e3 + e3−1)(e4 + e4−1))) .
t′
1 =
1 e′
1 + e′ 1 −1
e′
1e5e2
(e5e2 − e′
1)(e′ 1e2 − e5)
e′
1e3e4
(e3e4 − e′
1)(e′ 1e3 − e4)
(
(e′
1 − e′ 1 −1)(
e′
1 tr(ρ(γ3γ5) − e′ 1 −1 tr(ρ(γ2γ4))
− (e′
1 + e′ 1 −1)(
(e2 + e−1
2 )(e3 + e−1 3 ) + (e4 + e−1 4 )(e5 + e−1 5 ))
+ 2( (e3 + e−1
3 )(e5 + e−1 5 ) + (e2 + e−1 2 )(e4 + e−1 4 )))
52
log |t1| e4 x4 (e1, t1) x1 e5 x5 e3 x3 x2 e2
53
log |tFN
1
|
1
1
54
i
(
√
1 + χ2 2 + χ2 3 − χ1χ2χ3 − 4)×
√
1 + χ2 4 + χ2 5 − χ1χ4χ5 − 4)(tFN 1
1
)
55
i
tr(ρ(γ3γ4)) = 1 (e1 − e1−1)2
(
−(e2e3 − e1)(e1e3 − e2) e1e2e3 (e4e5 − e1)(e1e4 − e5) e1e4e5 t1 − (1 − e1e2e3)(e1e2 − e3) e1e2e3 (1 − e1e4e5)(e1e5 − e4) e1e4e5 1 t1 + χ1(χ3χ5 + χ2χ4) − 2(χ2χ5 + χ3χ4)
)
55-a
γ2v3
γ3 γ2
p γ3 γ2 ∗ γ1 v1 v2 v3 γ3v1 γ1v2 c1 c3 c2 γ1
56
v3 v1 v2 v0
(x2−x1)−z(x2−x0))
57
x3 x1 x2 x4 x5
x0
58
x0 x1 x2 x3 x4 x5
58-a
x0 x1 x2 x3 x4 x5
58-b
x0 x1 x2 x3 x4 x5
58-c
x0 x1 x2 x3 x4 x5
58-d
e3 e1e2 e1 e2 e3 e1 e2e3 e2 e3e1
e3 e4 (e1, t1) e5 e2 x1 x2 x3
CP 1
x4 x5 y1
59
60