Séminaire de géométrie (archives)

Quasistatic dynamical systems (QDS), introduced by Dobbs and Stenlund around 2015, model dynamics that transform slowly over time due to external influences. They are generalizations of conventional dynamical systems and belong to the realm of deterministic non-equilibrium processes.

I will first define QDSs and then give an ergodic theorem, which is needed since the usual theorem of Birkhoff does not apply in the absence of invariant measures. After briefly explaining some applications of the ergodic theorem, I will give results on the statistical properties of a particular QDS in which the evolution of states is described by intermittent Pomeau-Manneville type maps. One of these results is a functional central limit theorem, obtained by solving a well-posed martingale problem, which (in a certain parameter range) describes statistical behavior as a stochastic diffusion process.

Boundaries of hyperbolic groups can tell you a great deal about the group. For instance, one can show two groups are not quasi-isometric by showing their boundaries are not homeomorphic. Paulin showed that under the right conditions you can show that two groups with homeomorphic boundaries are quasi-isometric. By restricting to rays satisfying the Morse property, one can define an analogous boundary for more general groups. Inspired by the theorem of Paulin, we give precise conditions for when a homeomorphism between the Morse boundaries of two groups is induced by a quasi-isometry of the groups themselves. This is joint work with Ruth Charney and Devin Murray.

Dans le contexte des graphes connexes, localement finis et pondérés, nous introduisons la notion de face triangle orientée. Cette structure de 2-complexe simplicial permet de définir notre Laplacien discret qui agit sur les triplets de fonctions, 1-formes et 2-formes. L'étude est portée d'abord sur la notion de X-complétude qui garantit le caractère essentiellement auto-adjoint du Laplacien. Par ailleurs, nous donnons une estimation du trou spectral du Laplacien des 1-formes pour la triangulation d'un graphe complet. Plus précisément, une majoration attachée à la généralisation de la constante de Cheeger et une minoration est obtenue par la première valeur propre non nulle du Laplacien agissant sur les fonctions de sous-graphes.

[merci au séminaire TGA pour l'accueil] Dans cet exposé, fondé sur un travail en cours avec David Calderbank, nous allons introduire une classe de métriques riemanniennes qui vérifient une condition analogue aux équations d’Einstein—Maxwell en relativité générale et je vais montrer comment elles sont liées aux métriques kahlériennes extrémales en sense de Calabi. Ce lien s’exprime en termes de la géométrie sasakienne, et comme application nous obtenons des nouvaux exemples de variétés extrémales de Sasaki, ainsi que de variétés de contacte de type sasakien polarisées n’admettant aucune structure de Sasaki extremale compatible.

Les variétés singulières apparaissent naturellement en géométrie quand on considère des quotients de variétés lisses, leurs limites de Gromov-Hausdorff ou des flots géométriques. Un question importante dans l’étude de ces variétés singulières consiste à définir des notions de courbure, et de bornes de courbure, pertinentes. Les travaux de Lott-Sturm-Villani et Ambrosio-Gigli-Savaré ont montré qu’on peut définir une condition de courbure-dimension sur des espaces métriques mesurés, qui correspond à une borne inférieure sur le tenseur de Ricci dans le cas des variétés lisses. Si certaines constructions sur les variétés (quotients, cônes, suspensions sphériques…) donnent des exemples d’espaces qui satisfont cette condition de courbure-dimension, il n’existe pas de critère pour établir si une variété avec des singularités très simples possède une borne synthétique sur la courbure de Ricci. Dans cet exposé nous présentons un critère géométrique pour établir si un espace stratifié satisfait le condition de courbure-dimension : cela donne une ample classe de nouveaux exemples, qui inclut entre autres les variétés à singularités coniques.Cet exposé se base sur un travail en commun avec C. Ketterer, J. Bertrand et T. Richard.

Nous avons calculé le groupe d'automorphismes (difféomorphismes feuilletés, et holomorphes entre les feuilles). Le calcul est fait par résoudre exactement une équation fonctionnelle sur la demi-droite fermée. L'équation est simple: le pull-back par un difféo contractant et considerer le problème de valeur propre sur les fonctions lisses sur la demi-droite. Ce type d'équation est connu comme l'équation de Schroeder. Il y a un cas delicat pour décrire la structure du groupe, concernant le problème no.5 de Hilbert. . L'équation est résolue par le théorème de variété centrale et aussi par l'expansion de Fourier avec la forme normale de Takens.

Comme l'équation de motion de fluide parfait sur la variete riemannienne compactes, l'équation d'Euler est dérive par Arnol'd comme un système completement integrable (mais de dimension infinie). Vers 1990 Michael Taylor a trouvé la terme (correcte) de viscosité à adjouter à l'équation d'Euler. Sur l'espace plat, il n'y a essentiellement qu'un choix de Laplacien, mais sur la variété avec courbure non-triviale ce n'est pas le cas. Laplace-Beltrami' etBochner' sont les deux Laplaciens bien connus qu'on peut définir pour champs de vectuer et la formule de Weizenboeck décrit ses différence comme la courbure de Ricci. Dans cet exposé la géométrie fondamentale pour dériver les équations sera expliquée et aussi quelques exemples élémentaires seront considerées. La terme de viscosité n'est égale ni à Laplace-Bertrami, ni à Bochner. L'etape finale de la dérivation est en fait une modification de celle de la formule de Weizenboeck.

Les estimées de type Euclidiennes du noyau de la chaleur sur les variétés complètes non-compactes sont bien comprises, : elles sont essentiellement équivalentes a des inégalités de type isopérimétrique (par exemple l’inégalité de Sobolev) sur la variété.En ce qui concerne le gradient du noyau de la chaleur, des estimées de type Euclidiennes sont vraies sur les variétés à courbure de Ricci positive, mais peu est connu sous des hypothèses de courbure plus générales. Dans cet expose, nous présenterons des résultats récents concernant les estimées du gradient du noyau de la chaleur, sur des variétés ayant courbure de Ricci “presque” positive a l’infini.

In basic courses of mechanics a first approach to central forces and, in particular, to the gravitational force, is made through Newton’s laws and the expression of the Newtonian gravitational force. In such an approach the gravitational potential U (r)=k/r (F (x) = −grad(U) ) is derived from the knowledge of the force. How to find the expression of the gravitational force when studying the mass dynamics in other geometries? For examples on surfaces? We have the problem of not being able to perform two-dimensional experiments to measure the force between two bodies and therefore we must find the answer to the following : 1) How to generalize the notion of gravitational force to an arbitrary geometry? Various possible generalizations : the Hodge decomposition of vector fields and normal forms provides us with a possible generalisation 2) Given the distribution of matter on a given surface what is the fundamental equation for deducing the corresponding gravitational potential?

We propose a Maxwell-like formulation of the dynamics related to the definition of a central force and directly formulated in the intrinsic geometry of the surface. We show how the corresponding equations of gravitational dynamics are closely linked to those of electric charges and to the dynamics of point vortices. This allows us to take advantage in part of what we already being done for vortex dynamics and relative equilibria of vortices on surface of constante Gaussian curvature. Furthermore, we shall show how known laws may depend on the geometry of the space, i.e. they are not universal properties. Among other things, we show that in the plane the 2-body problem does not obeys to the known Kepler laws. For masses on an infinite cylinder we are able to observe topological effects in the mass dynamics.

La théorie des produits de matrices aléatoires initiée par Kesten et Furstenberg dans les années 1960-1970 et développée ultérieurement de façon considérable par l’école française et russe a connu dans les dernières années d'énormes applications aux graphes expanseurs, à la classification des mesures stationnaires sur les espaces homogènes, en approximation diophantienne …

La théorie des produits de matrices aléatoires est bien développée dans le cadre où le support de la mesure de probabilité sur le groupe général linéaire (sur un corps local quelconque) engendre un semi-groupe de matrices irréductible (hypothèse algébrique/géométrique) et proximal (hypothèse dynamique). Cela n’est pas indépendant du fait que la plupart des applications de cette théorie à présent concernent les marches aléatoires sur les groupes réductifs.

Dans cet exposé, nous présentons des résultats obtenus récemment avec Yves Guivarc’h où nous faisons abstraction de l’hypothèse d’irréductibilité tout en gardant une hypothèse dynamique (exposant de Lyapunov simple). Nous montrerons l’existence et l’unicité de la mesure stationnaire sur l'espace projectif en dehors d’un sous-espace projectif, mettant dans un même cadre les marches aléatoires dans le cas irréducible-proximal (i-p) et celles sur le groupe affine. Le cadre général étudié se trouve être en fait un mix entre le deux cas précédents: il s’agit essentiellement d’une marche aléatoire sur un espace fibré en affine au dessus d’un espace projectif où l’action est essentiellement i-p. Nous présentons des résultats décrivant le support de la mesure stationnaire et montrons sa régularité holdérienne. Enfin, nous mettons le point sur les questions qu’ouvre ce travail.