Thurston-Bennequin-Invariante

In der Kontaktgeometrie, einem Teilgebiet der Mathematik ist die Thurston-Bennequin-Zahl oder Thurston-Bennequin-Invariante eine Invariante von Legendre-Knoten.

Definition

Sei ( M , ξ ) {\displaystyle (M,\xi )} eine Kontaktmannigfaltigkeit und L M {\displaystyle L\subset M} ein Legendre-Knoten.

Sei ν {\displaystyle \nu } das Normalenbündel des Legendre-Knotens und ξ {\displaystyle \xi } das durch die Kontaktstruktur gegebene Ebenenfeld. Der Durchschnitt l = ν ξ {\displaystyle l=\nu \cap \xi } ist ein Geradenbündel. Durch Verschiebung entlang eines (beliebigen) Vektorfeldes v l {\displaystyle v\in l} erhält man einen neuen Knoten L {\displaystyle L^{\prime }} . Die Thurston-Bennequin-Invariante ist definiert als die Verschlingungszahl von L {\displaystyle L} und L {\displaystyle L^{\prime }} :

β ( L ) := l k ( L , L ) . {\displaystyle \beta (L):=lk(L,L^{\prime }).}
Formeln für Rotationszahl und Thurston-Bennequin-Invariante eines Legendre-Knotens in Frontprojektion

In der Frontprojektion kann man die Thurston-Bennequin-Invariante berechnen als

β ( L ) = a U s i g n ( a ) 1 2 C {\displaystyle \beta (L)=\sum _{a\in U}sign(a)-{\frac {1}{2}}\sharp C} ,

wobei U {\displaystyle U} die Menge der Überkreuzungspunkte und C {\displaystyle C} die Menge der Cusp-Singularitäten ist.