Séminaire d'analyse (archives)

The inviscid quasi-geostrophic equations, widely used to study the atmospheric dynamic, have many common points with the surface Euler equation. The main difference concerns the Biot and Savart law that involves a fractional laplace operator instead of a full laplace operator. From this observation, it is possible to extend the classical theory of point-vortices for the Euler equation to the quasi-geostrophic case. The point-vortex system is a system of differential hamiltonian first order equations that give account to the natural case where the vorticity is sharply concentrated around a finite number of points and then can be approximated by Dirac masses. Nevertheless, a point-vortex dynamic is well-defined as long as there are no collapses of vortices, due to the singularity of the vorticity kernels. This present talk aims at presenting some of the most recent results concerning the point-vortex systems both for the Euler and quasi-geostrophic models, with a focus on the vortex collapses.

Nous nous intéresserons à l'équation de Helmholtz, un des plus simples modèles d'onde, posée à l'extérieur d'un obstacle. La méthode des éléments finis est un outils robuste et efficace pour résoudre une telle équation de manière numérique, cependant, des difficultés apparaissent lorsque l'on souhaite obtenir des estimations de convergence uniformes en la fréquence. Au cours des 10 dernières années, des résultats de Melenk et Sauter, décomposant les solutions de Helmholtz en composantes « hautes » et « basses » fréquences pour obtenir de telles estimations de convergence, ont eu un impact considérable. Obtenir ces décompositions dans un cadre général, par exemple pour l'équation à coefficients variables, semblait cependant pour l'instant hors de portée. Je présenterai un résultat récent obtenu avec Euan Spence et Jared Wunsch, où nous montrons, grâce à l'apport de l'analyse semi-classique et du calcul fonctionnel de Helffer et Sjöstrand, de telles décompositions dans le cadre très général de la dispersion par une boîte noire (« black-box scattering » de Sjöstrand et Zworski). Ce résultat nous permet en particulier d'obtenir de nouvelles estimations de convergence uniformes en la fréquence pour les éléments finis appliqués à l'extérieur d'obstacles pénétrables et impénétrables pour l'équation à coefficients variables.

Kinks are topological solitons, which appear in (nonlinear) one-dimensional Klein-Gordon equations, the Phi-4 and Sine-Gordon equations being the best-known examples. I will present new results which give asymptotic stability for kinks, with an optimal decay rate, in some cases. The proof relies on the distorted Fourier transform associated to the linearized equation around the kink; this method should be of interest for more general soliton stability problems. This is joint work with Fabio Pusateri.

Je présenterai quelques résultats sur l'équation de Schrödinger non linéaire 1D avec une non-linéarité de degré p>1. Je définirai des mesures sur l'espace des données initiales pour lesquelles nous pouvons décrire l'évolution non triviale par le flot linéaire de Schrödinger et montrer que leur évolution non linéaire est absolument continue par rapport à cette évolution linéaire. Nous déduisons de cette description précise des estimations de décroissance impliquant le caractère globalement bien-posé de l'équation pour p>1 avec scattering pour p>3. Il s'agit d'un travail en collaboration avec Nicolas Burq (Université Paris-Saclay).

Un noeud tricot est un certain type de courbe dans l'espace dessinée au voisinage d'une courbe base. Un exemple typique est le noeud de trèfle dessiné sur le bord d'un tore (vu come voisinage tubulaire d'un cercle). On s'intéresse à des champs magnétiques dont l'unique ligne de champ est supportée par de telles courbes et aux opérateurs de Dirac associés. Ces champs s'apparentent à des solénoïdes de Aharonov-Bohm et présentent la même périodicité des flux des lignes de champ. En faisant tendre vers zéro l'épaisseur du voisinage tubulaire, le noeud tricot converge formellement vers la courbe base. On présentera dans cet exposé des résultats de convergence que l'on peut obtenir au niveau des opérateurs de Dirac et de leurs spectres.

(Travail effectué en collaboration avec Jan Philip Solovej)

https://www.lebesgue.fr/fr/content/seminars-jrna2021

On étudie le comportement en temps grand des solutions de l'équation de Schrödinger avec potentiels à valeurs complexes. Dans un premier temps, on s'intéresse aux potentiels à décroissance rapide. On établit les développements de la résolvante au seuil et près des résonances positives. On obtient, sous différentes conditions, les développements en temps grand des solutions en supposant l'existence de résonances positives et d'une résonance et / ou une valeur propre au seuil zéro. Dans un second temps, on s'intéresse aux potentiels à décroissance lente. On établit des estimations de Gevrey de la résolvante aussi que les développements en temps grand des semi-groupes de Schrödinger et de la chaleur avec des estimations sous-exponentielles en temps sur le reste. Ces derniers résultats généralisent les résultats de X. P. Wang au cas où le potentiel vérifie une condition de Viriel au voisinage de l'infini. Ainsi, ces résultats couvrent le cas d'une valeur propre zéro de multiplicité géométrique quelconque.

Je présenterai comment adapter la technique de multiplicateurs, développée par Leray et Garding pour les opérateurs d'évolution strictement hyperboliques, au cadre des schémas aux différences finies pour des équations d'évolution. Le but est d'obtenir des estimations de stabilité en passant le moins possible par l'analyse de Fourier dans les variables spatiales. Je tacherai notamment d'expliquer la méthode sur les schémas à un ou deux pas de temps qui sont les seuls à l'heure actuelle où la technique semble pouvoir s'étendre aux schémas de type volumes finis en espace.

Nous montrons qu'en dimension supérieure ou égale à 3, il n'y a pas unicité pour le problème de Calderón local pour des métriques Riemanniennes à coefficients Hölder continus. Nous construisons des contre-exemples à l'unicité dans le cas de variétés toroïdales (M,g). Les coefficients de ces métriques sont lisses à l'intérieur de ces variétés et sont seulement Hölder continus sur le bord où sont effectuées les mesures. Plus précisément, nous montrons qu'il existe dans la classe conforme de g une infinité de métriques (\tilde{g} = c^4 g) telles que les applications Dirichlet-Neumann locales sur un bord coïncident. Les facteurs conformes correspondants sont harmoniques par rapport à la métrique g, mais ne vérifient pas le principe de prolongement unique.

Il s'agit d'un travail en collaboration avec Thierry Daudé (Université de Cergy-Pontoise) et Niky Kamran (McGill University).