Введение 2
1.1. Мотивация 2
1.2. Узлы и кривые 2
1.3. Шахматные графы кривых 3
1.4. 2-кривые 4
2. Оценки на количество 2-кривых 6
2.1. Алгоритм для перечисления 2-кривых 6
3. Построение семейства альтернированных узлов 11
3.1. Груды 11
3.2. Производящая функция для числа элементов веса N в полугруппе Lr 11
3.3. Неделимые 2-кривые 13
3.4. Сопоставление элементам полугруппы Lr набора дуг в прямоугольнике 15
3.5. Сопоставление элементам полугруппы Lr мультикривых 16
3.6. Построение кривой по элементу полугруппы Lr 16
3.7. Шахматные графы построенных кривых 19
3.8. Флайпы в построенной кривой 21
3.9. Проверка инъективности построенного отображения 22
Список литературы 24
1.1. Мотивация. В работе [1] предложен новый метод оценки асимптотики роста числа простых узлов и получена следующая оценка:
4 < liminf y/APn,
n^
где APn - это количество простых альтернированных узлов с числом перекрестков п.
В настоящей работе мы рассматриваем некоторые полугруппы, обобщающие локально-свободные полугруппы LFr, рассматриваемые в работах [1, 25], и строим инъективное отображение этих полугрупп в множество альтернированных узлов аналогично способу, предложенному в работе [1]. Построенные вложения позволяют получить следующую оценку:
4.48 < lim inf y/APn.
n^^
1.2. Узлы и кривые. В настоящей работы мы пользуемся той же терминологией, что и в работе [1].
Под кривыми в настоящей работе понимаются гладкие замкнутые кривые общего по¬ложения на плоскости или сфере. (Требование общего положения подразумевает, в част¬ности, конечность числа двойных точек и то, что в каждой двойной точке дуги пересека¬ются трансверсально.) Мы рассматриваем кривые с точностью до автогомеоморфизмов (не обязательно сохраняющих ориентацию) сферы и плоскости.
Рассматривая узлы с точностью до не обязательно сохраняющих ориентацию гомеомор-физмов объемлющего пространства, мы отождествляем узел с его зеркальным образом. Это дает корректное отображение из множества кривых в множество альтернированных узлов, поскольку для кривой с непустым множеством двойных точек имеется ровно два способа расстановки проходов-переходов, превращающих эту кривую в альтернированную диаграмму, а узлы, представленные двумя такими диаграммами, являются зеркальными образами друг друга. Обозначим указанное отображение (из множества сферических кри¬вых в множество альтернированных узлов) через f.
Кривую будем называть составной, если при удалении некоторой пары регулярных точек она распадается на две компоненты, ни одна из которых не является дугой, либо если она распадается при удалении одной из двойных точек. Кривую, не являющуюся составной, будем называть неприводимой.
[1] И. С. Алексеев, А. М. Вершик, А. В. Малютин. О росте числа простых узлов 2021.
[2] Burton B., The next 350 million knots, https://regina-normal.github.io/data. html.
[3] Burde G., Zieschang H., Knots, Ser. de Gruyter Studies in Mathematics, vol. 5, Walter de Gruyter & Co., Berlin, 2003.
[4] Chapman H., On the structure and scarcity of alternating knots, (2018), preprint arXiv:1804.09780.
[5] Dasbach O. T., Futer D., Kalfagianni E., Lin X.-S., Stoltzfus N. W., The Jones polynomial and graphs on surfaces, J. Combin. Theory Ser. B 98 (2008), no. 2, 384-399.
[6] Ernst C., Sumners D. W., The growth of the number of prime knots, Math. Proc. Cambridge Philos. Soc. 102 (1987), no. 2, 303-315.
[7] Greene J., Alternating links and definite surfaces, Duke Math. J. 166 (2017), no. 11, 2133-2151.
[8] Harary F., Kauffman L. H., Knots and graphs. I. Arc graphs and colorings, Adv. in Appl. Math. 22 (1999), no. 3, 312-337.
[9] Hoste J., Thistlethwaite M., Weeks J., The first 1,701,936 knots, Math. Intelligencer 20 (1998), no. 4, 33-48.
[10] Huggett S., Moffatt I., Virdee N., On the Seifert graphs of a link diagram and its parallels, Math. Proc. Cambridge Philos. Soc. 153 (2012), no. 1, 123-145.
[11] Kauffman L. H., State models and the Jones polynomial, Topology 26 (1987), no. 3, 395-407.
[12] Kauffman L. H., A Tutte polynomial for signed graphs, Discrete Appl. Math. 25 (1989), no. 1-2, 105-127.
[13] Little C. N., On knots, with a census for order ten, Trans. Connecticut Acad. Sci. 18 (1885), 374-378.
[14] Menasco W.,Closed incompressible surfaces in alternating knot and link complements, Topology 23 (1984), no. 1, 37-44.
[15] Menasco W., Thistlethwaite M., The classification of alternating links, Ann. of Math. (2) 138 (1993), no. 1, 113-171.
[16] Murasugi K., Jones polynomials and classical conjectures in knot theory, Topology 26 (1987), no. 2, 187-194.
[17] Needell D., Nelson S., Biquasiles and dual graph diagrams, J. Knot Theory Ramifications 26 (2017), no. 8, 1750048, 18 pp.
[18] Stoimenow A., On the number of links and link polynomials, Q. J. Math. 55 (2004), no. 1, 87-98.
[19] Stoimenow A., Square numbers, spanning trees and invariants of achiral knots, Comm. Anal. Geom. 13 (2005), no. 3, 591-631.
[20] Sundberg C., Thistlethwaite M. B., The rate of growth of the number of prime alternating links and tangles, Pacific J. Math. 182 (1998), no. 2, 329-358.
[21] Tait P. G.,On knots, Trans. Roy. Soc. Edinburgh 28 (1876-1877), 145-190.
[22] Tait P. G., On links, Proc. Roy. Soc. Edinburgh 9(98) (1876-1877), 321-332.
[23] Thistlethwaite M. B., A spanning tree expansion of the Jones polynomial, Topology 26 (1987), no. 3, 297-309.
[24] Thistlethwaite M. B., On the structure and scarcity of alternating links and tangles, J. Knot Theory Ramifications 7 (1998), no. 7, 981-1004.
[25] Vershik, A. M., S. Nechaev, and R. Bikbov. Statistical properties of locally free groups with applications to braid groups and growth of random heaps, Comm. Math. Phys. 212, no. 2 (2000): 469-501.