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뒤발 특이점

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1. 개요

뒤발 특이점은 패트릭 뒤발과 펠릭스 클라인의 이름을 따서 명명되었으며, 복소 변수를 사용하여 표현되는 특이점의 한 유형이다. 이 특이점들은 ADE형 딘킨 도표에 의해 분류되며, A, D, E6, E7, E8의 다섯 가지 유형이 있다. 뒤발 특이점은 이진다면체군과의 관계를 가지며, 끈 이론에서 3차원 복소 다양체의 오비폴드 특이점으로 나타난다.

2. 역사

영국의 패트릭 뒤발(Patrick du Val|패트릭 듀 발영어)[7]과 독일의 펠릭스 클라인의 이름을 땄다. 뒤발은 1934년에 이 특이점들을 연구하였다.[8][9][10]

3. 분류

뒤발 특이점은 ADE 분류형 딘킨 도표에 의해 분류된다. 이는 복소수 변수 w, x, y로 정의되는 복소 2차원 아핀 대수다양체의 방정식으로 표현된다. 이 다양체들은 w=x=y=0에서 특이점을 갖는다.[11]

3. 1. ADE 분류

각 특이점 유형은 다음과 같은 방정식으로 표현된다.

  • ''A''''n'': w^2+x^2+y^{n+1}=0
  • ''D''''n'': w^2+y(x^2+y^{n-2}) = 0 (''n''≥4)
  • ''E''6: w^2+x^3+y^4=0
  • ''E''7: w^2+x(x^2+y^3)=0
  • ''E''8: w^2+x^3+y^5=0. [11]


이들은 \mathbb C^2SL(2;\mathbb C)의 유한 부분군의 작용으로 몫공간을 취한 것으로 볼 수 있다. SL(2;\mathbb C) (또는 SU(2))의 부분군들은 '''이진다면체군'''(binary polyhedral group영어)이라고 불리며, 이들에 대한 ADE 분류가 존재한다. 이를 '''매케이 대응성'''(McKay correspondence영어)이라고 한다.

ADE 분류 형태의 딘킨 도표로 뒤발 특이점은 분류된다.


ADE 분류SO(3) 부분군
Ann+1차 순환군 Z_{n+1}
Dn2n정이면체군 \operatorname{Dih}_{n}
E6정사면체군 (정사면체의 대칭군)
E7정팔면체군 (정육면체와 정팔면체의 대칭군)
E8정이십면체군 (정십이면체와 정이십면체의 대칭군)


3. 2. 이진다면체군과의 관계

뒤발 특이점은 \mathbb C^2SL(2;\mathbb C)의 유한 부분군의 작용으로 몫공간을 취한 것으로 볼 수 있다. SL(2;\mathbb C) (또는 SU(2))의 부분군들은 '''이진다면체군'''(binary polyhedral group영어)이라고 불리며, 이들에 대한 ADE 분류가 존재한다. 이를 '''매케이 대응성'''(McKay correspondence영어)이라고 한다.[11]

3. 2. 1. 이진다면체군 목록

이진다면체군은 SU(2)=Spin(3)가 SO(3)의 이중피복군이므로, SO(3)의 부분군(다면체군)의 이중피복에 해당한다.[11]

ADE 분류SO(3) 부분군
Ann+1차 순환군 Z_{n+1}
Dn2n정이면체군 \operatorname{Dih}_{n}
E6정사면체군 (정사면체의 대칭군)
E7정팔면체군 (정육면체정팔면체의 대칭군)
E8정이십면체군 (정십이면체정이십면체의 대칭군)


3. 3. 특이점 해소

표수가 0인 대수적으로 닫힌 체 K에 대하여, 뒤발 특이점을 갖는 아핀 대수다양체를 생각할 수 있다. 이 다양체는 원점 (x,y,z)에서 특이점을 갖는다. 이러한 특이점을 해소하기 위해 특이점에서 부풀리기를 여러 번 시행할 수 있다. 부풀리기를 통해 얻어지는 유리 곡선들은 항상 -2의 자기 교차수를 가지며, 서로 교차하는 경우 교차수는 0 또는 1이다.

이러한 교차 관계를 나타내는 유한 그래프 \Gamma를 다음과 같이 정의할 수 있다.

  • \Gamma의 각 꼭짓점은 예외 인자(자기 교차수가 -2인 유리 곡선)이다.
  • \Gamma의 서로 다른 두 꼭짓점 사이에 변이 존재하는 것은 해당 예외 인자가 서로 교차하는 (교차수가 1인) 경우이다.


이 그래프 \Gamma는 ADE형 딘킨 도표와 일치한다.

4. 응용

끈 이론에서는 축소화하는 3차원 복소 다양체에 따라 4차원 물리가 결정된다. 이 3차원 복소 다양체는 오비폴드 꼴의 특이점을 가질 수 있는데, 이는 국소적으로 뒤발 특이점이다. 뒤발 특이점의 딘킨 도표는 4차원 물리의 화살집 도형과 같다.[12] 이는 D-막이 특이점에 감겨 있기 때문이다. D-막의 배열은 뒤발 특이점의 부풀리기의 꼴과 같다.[12] 이는 프레디 카차소(Freddy Alexander Cachazoes)와 셸던 카츠(Sheldon Katz영어), 캄란 바파가 2001년에 발견하였다.[13]

참조

[1] 논문 On isolated singularities of surfaces which do not affect the conditions of adjunction, Entry I https://www.zentralb[...]
[2] 논문 On isolated singularities of surfaces which do not affect the conditions of adjunction, Entry II https://www.zentralb[...]
[3] 논문 On isolated singularities of surfaces which do not affect the conditions of adjunction, Entry III http://www.zentralbl[...]
[4] 서적 Compact Complex Surfaces https://books.google[...] Springer-Verlag, Berlin 2022-05-09
[5] 논문 On isolated rational singularities of surfaces
[6] 논문 Fifteen characterizations of rational double points and simple critical points https://www.e-period[...] European Mathematical Society Publishing House 2022-05-09
[7] 웹사이트 Patrick Du Val 2010-02-00
[8] 논문 On isolated singularities of surfaces which do not affect the conditions of adjunction (Part I) 1934-10-00
[9] 논문 On isolated singularities of surfaces which do not affect the conditions of adjunction (Part II) 1934-10-00
[10] 논문 On isolated singularities of surfaces which do not affect the conditions of adjunction (Part III) 1934-10-00
[11] 서적 1980-00-00
[12] 논문 2004-00-00
[13] 논문 2001-00-00



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