Je parlerai d’un projet en commun avec Maxime Fortier Bourque sur des problèmes extrémaux en géométrie hyperbolique. Les problèmes qui nous intéressent sont des analogues hyperboliques de problèmes classiques en géométrie euclidienne, comme le problème de la densité maximale des empilements de sphères et le problème du nombre de contact. L’objectif de l’exposé sera d’expliquer comment on peut utiliser la formule de trace de Selberg – une formule qui relie les longueurs des géodésiques sur une variété hyperbolique au spectre du Laplacien de cette variété – pour attaquer ces problèmes.

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Comme chaque « séminaire commun de géométrie », une première partie de 14h à 14h45 sera un exposé d’introduction au sujet de type colloquium, suivi d’une pause thé-gateaux de 14h45 à 15h15 et de la suite de l’exposé de 15h15 à 16h.

En 1977, Milnor a formulé la conjecture suivante : tout groupe discret de transformations affines agissant proprement sur l’espace affine est virtuellement résoluble. On sait maintenant que cet énoncé est faux ; l’objectif est à présent de mieux cerner les contre-exemples à cette conjecture. Il y a deux ans, j’ai présenté au séminaire de Géométrie Différentielle une méthode permettant de construire un très grand nombre de tels contre-exemples.

Cette fois-ci, d’une part, je vais au contraire me concentrer sur les cas particuliers dans lesquelles la conjecture de Milnor est vérifiée. Je vais expliquer dans quels cas je sais la démontrer, et quels sont les obstacles à surmonter pour couvrir les cas restants.

Je vais également évoquer les possibles critères de propreté de l’action d’un groupe discret affine fixé.

Dans cet exposé, on étudiera les hypersurfaces algébriques réelles à l’intérieur d’une variété algébrique réelle donnée. On prouvera que les hypersurfaces algébriques réelles avec de très grands nombres de Betti (par exemple, les hypersurfaces maximales au sens de Smith-Thom) sont exponentiellement rares dans leur système linéaire.

L’inversion de Laurent construit des déformations qui sont au centre de la symétrie miroir des variétés de Fano. Soit f un polynôme de Laurent dont le support est un polytope 3-dimensionnel P, auquel on associe une variété de Fano torique X_P. Dans le cas le plus général, l’inversion de Laurent construit un plongement de X_P dans une variété torique ambiante Y. Si en plus X_P est une intersection complète donnée par des fibrés en droites sur Y, alors une section générale de ces fibrés est une variété de Fano X dont X_P est une dégénérescence torique. Le but est de trouver un Y tel que X soit le plus lisse possible – dans cet exposé on s’intéresse aux variétés de dimension trois, terminales et Q-factorielles. Cette technique permet de construire beaucoup d’exemples d’une façon très explicite et controlée, en exploitant la combinatoire pour obtenir des objets géométriques.

On se place dans l’espace des chambres de Weyl d’un espace symétrique de rang supérieur, ce qui correspond dans le cas d’une surface hyperbolique à son fibré unitaire tangent. Dans le cas compact ainsi que pour les orbivariétés qui sont des revêtements finis de SL(d,ZZ)\SL(d,IR), l’espace des chambres de Weyl contient des tores plats. Cela correspond, dans le cas des surfaces
hyperboliques aux orbites fermées du flot géodésique. Je vais vous présenter un résultat d’équidistribution et de comptage de ces tores plats périodiques, obtenus en collaboration avec Jialun Li.

Ce travail concerne le groupe de Cremona du plan sur un corps parfait, c’est à dire le groupe des applications birationnelles du plan projectif qui sont définies sur ce corps. Nous prouvons que ce groupe est engendré par des involutions.
J’expliquerai la décomposition de telles applications en liens de Sarkisov (applications birationnelles simples entre des espaces fibrés simples) et comment cela donne un ensemble de générateurs du groupe de Cremona. Après, je les décomposerai en involutions, parmi lesquelles on peut mentionner les involutions Geiser et Bertini, et des réflexions d’un groupe orthogonal associé à un espace quadratique.
(Travail en collaboration avec Stéphane Lamy.)

L’étude des limites de Gromov-Hausdorff de variétés à courbure de Ricci minorée a débuté en 1981 avec un théorème de pré-compacité de Gromov : depuis, une vaste théorie de la régularité a été développée grâce aux travaux de J. Cheeger, T.H. Colding, M. Anderson, G. Tian, A. Naber, W. Jiang. Néanmoins, dans de nombreuses situations, on ne dispose pas d’une minoration uniforme sur la courbure de Ricci. Il est donc important d’étudier des suites de variétés avec une hypothèse plus faible sur la courbure. Dans la première partie de cet exposé, je présenterai le contexte de la convergence de Gromov-Hausdorff et les principaux résultats connus dans le cas de courbure de Ricci minorée. J’introduirai ensuite une condition moins restrictive, la borne de Kato, et les résultats de régularité que nous avons obtenus dans un travail en collaboration avec G. Carron et D. Tewodrose. La deuxième partie de l’exposé sera dédiée aux nouvelles quantités monotones que nous avons introduites et au rôle fondamental qu’elles jouent dans nos preuves.

Il est bien connu depuis la thèse de Margulis que les propriétés de mélange du flot géodésique des variétés riemanniennes fermées à courbure négative peuvent être utilisées pour obtenir divers résultats d’équidistribution : équidistribution des géodésiques fermées, ou encore équidistribution des orbites du groupe fondamental dans le revêtement universel. À l’aide des densités dites de Patterson-Sullivan, les idées de Margulis ont pu être appliquées à des contextes géométriques plus généraux ; par exemple par Roblin qui étudia des espaces localement CAT(-1) non compacts.

Dans cet exposé, nous discuterons de ces questions de mélange et équidistribution dans un autre contexte géométrique : celui des variétés projectives convexes, autrement dit des quotients d’ouverts proprement convexes d’un espace projectif réel. Ces variétés apparaissent naturellement lors de l’étude de certains sous-groupes discrets des groupes de Lie. Leurs droites projectives sont des géodésiques pour une certaine métrique finslérienne, dite de Hilbert (qui n’est en général pas CAT(0)), et on leur associe naturellement un flot géodésique. Les résultats qui seront présentés sont issus d’une collaboration avec Feng Zhu.

On the one hand, the Littelmann’s path model is a combinatorial tool that describes the representation theory of any (symmetrizable) Kac-Moody Lie algebra, available since 1994. The paths in this model are piecewise linear paths in the finite dimensional real vector space spanned by the fundamental weights. But this vector space together with its affine hyperplanes arrangement is also the standard apartment of an object called the masure, introduced by Gaussent-Rousseau in 2008. The masure is playing the role of the Bruhat-Tits building in the Kac-Moody setting. On the other hand, in the finite dimensional setting, Mirkovic and Vilonen developed a geometric model of the aforementionned representations, by introducing subvarieties in the affine Grassmannian associated to a reductive group, first in 2000. Most of the algebraic information can be derived from the associated polytopes, and there is a bijection between paths and polytopes. In 2014, Baumann, Kamnitzer and Tingley defined the Mirkovic-Vilonen polytopes in the Kac-Moody setting using preprojective algebras. Our goal is to take advantage of the combinatoric/geometric nature of the masure to realize Mirkovic-Vilonen polytopes directly from Littelmann’s paths.
This is a joint work with Stéphane Gaussent.