Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Sous-groupes modulaires“

Le but de cette thèse est d'analyser et de développer les objets mathématiques apparus dans l'article "New classical limits of quantum theories" de S. G. Rajeev, notamment les (loc.sit) "limites néoclassiques" dans le contexte de la théorie des formes modulaires. Afin de voir au mieux quels sont les objets en jeu dans l'étude de Rajeev, on a dans une première étape construit certains modèles-jouets afin de mener dedans des calculs similaires que ceux exposés dans l'article en question tout en essayant d'étudier le rapprochement avec des objets et théories mathématiques rigoureuses, notamment la quantification kählerienne, la géométrie algébrique arithmétique et la formule pour la trace des opérateurs de Hecke. Dans une deuxième étape, on a développé un cadre mathématique rigoureux où vivent naturellement les objets de l'étude de Rajeev. Ce cadre devrait servir dans la suite afin de faire de manière rigoureuse les calculs de "limite néoclassique" dans ce contexte ci. Ainsi les objets développés devraient servir aux mathématiciens de mieux comprendre les idées des physiciens et aux physiciens de pouvoir pousser plus loin les calculs de perturbations
The goal of this thesis is to analyze and to develop the mathematical objects that appeared in "New classical limits of quantum theories" of S. G. Rajeev, especially the (loc. sit) "neoclassical limits" in the context of the contexte of the theory of modular forms. To see what are the objects involved in the study of Rajeev, we constructed certain toy models where could develop similar calculations as those done in the article mentioned above. This was done by trying to compare these toy models with rigorous mathematical theories, for example Kähler quantization, algebric geometry and the trace formula for Hecke operators. After that we developed a rigorous mathematical frame where the objects introduced by Rajeev naturally live. This frame should be used in the futur to do the "neoclassical limit" calculations in this context. So the objects developed could be used by the mathematicians to understand the physical ideas and by the physicists to push further the calculations of perturbation

Le but de cette thèse est d'analyser et de développer les objets mathématiques apparus dans l'article "New classical limits of quantum theories" de S. G. Rajeev, notamment les (loc.sit) "limites néoclassiques" dans le contexte de la théorie des formes modulaires. Afin de voir au mieux quels sont les objets en jeu dans l'étude de Rajeev, on a dans une première étape construit certains modèles-jouets afin de mener dedans des calculs similaires que ceux exposés dans l'article en question tout en essayant d'étudier le rapprochement avec des objets et théories mathématiques rigoureuses, notamment la quantification kählerienne, la géométrie algébrique arithmétique et la formule pour la trace des opérateurs de Hecke. Dans une deuxième étape, on a développé un cadre mathématique rigoureux où vivent naturellement les objets de l'étude de Rajeev. Ce cadre devrait servir dans la suite afin de faire de manière rigoureuse les calculs de "limite néoclassique" dans ce contexte ci. Ainsi les objets développés devraient servir aux mathématiciens de mieux comprendre les idées des physiciens et aux physiciens de pouvoir pousser plus loin les calculs de perturbations
The goal of this thesis is to analyze and to develop the mathematical objects that appeared in "New classical limits of quantum theories" of S. G. Rajeev, especially the (loc. sit) "neoclassical limits" in the context of the contexte of the theory of modular forms. To see what are the objects involved in the study of Rajeev, we constructed certain toy models where could develop similar calculations as those done in the article mentioned above. This was done by trying to compare these toy models with rigorous mathematical theories, for example Kähler quantization, algebric geometry and the trace formula for Hecke operators. After that we developed a rigorous mathematical frame where the objects introduced by Rajeev naturally live. This frame should be used in the futur to do the "neoclassical limit" calculations in this context. So the objects developed could be used by the mathematicians to understand the physical ideas and by the physicists to push further the calculations of perturbation

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la dynamique de sous-groupes modulaires sur la variété des U(2)- caractères . Plus précisément, nous étudions des questions d'ergodicité de l'action de sous-groupes G du groupe modulaire Mod(g,n) d'une surface compacte S(g,n) de genre g et n composantes de bord. Ces questions ont été naturellement posées après la preuve de Goldman de l'ergodicité du groupe modulaire sur la variété des caractères. Le premier résultat général dans cette direction est dû à Funar et Marché, en montrant que le premier sous-groupe de Johnson agit de manière ergodique sur la variété des caractères, pour toute surface fermée S(g). D'un autre coté, Brown a montré l'existence de points fixes elliptiques pour tout sous-groupe généré par un homéomorphimse pseudo-Anosov sur le tore épointé S(1,1). Ceci a permis de démontrer la non-ergodicité de tels sous-groupes par Forni, Goldman, Lawton et Matheus en appliquant la théorie KAM. Dans la première partie de la thèse, nous étudions une dynamique naturelle sur l'espace des modules des triangles sphériques de la sphère de dimension 2 en reliant cette dynamique à la dynamique du groupe modulaire SL(2, Z) sur la variété des caractères du tore épointé. La deuxième partie est consacrée à l'étude de l'existence de points fixes elliptiques pour les homéo\-morphismes pseudo-Anosov sur les variétés de caractères des surfaces épointée S(g,n), où g est égal à 0 ou 1. On montre que dans le cas de la variété des caractères relative correspondant à un niveau k du tore épointé, pour un ensemble de mesure positive et dense de niveaux de la fonction invariante k, il existe une famille d'élements pseudo-Anosov qui n'agissent pas érgodiquement sur ces niveaux. dans le cas du tore épointé S(1,1). Un résultat similaire est démontré pour un ensemble de paramètres B dans le cas de la sphère à quatre trous. Ces résultats sont peuvent être combinés pour construire une famille d'éléments pseudo-Anosov sur le tore à deux trous S(1,2), qui admettent un point fixe elliptique. Nous discutons ensuite de l'action d'un groupe G généré par des twists de Dehn le long d'une paire de multi-courbes qui remplissent la surface ou plus généralement le long d'une famille des courbes qui remplissent S(g). Nous montrons dans cette partie qu'il existe deux multi-courbes qui remplissent la surface de genre deux S(2) dont les twists de Dehn associées génèrent un groupe G agissant de manière non-ergodique sur la variété des representations, en trouvant des fonctions rationnelles invariantes explicites. De même, nous montrons l’existence de fonctions rationnelles invariantes par conjugaison et invariantes par un sous-groupe G générées par des twists de Dehn le long d'une famille des courbes qui remplissent la surface fermée non-orientable de genre 4
In this thesis, we are interested in the dynamics of the mapping class subgroups on the U(2) character variety. More precisely, we deal with ergodicity questions of a subgroup G of the mapping class group Mod(g,n) of a compact surface S(g,n) of genus g and n boundary components. These questions were naturally raised after Goldman's proof of the ergodicity of mapping class groups on the SU(2)-character variety. The first general result in this direction is due to Funar and Marché by showing that the first Johnson subgroups act ergodically on the character variety, for any closed surfaces S(g). On the other hand, Brown showed the existence of an elliptic fixed point (or a double elliptic fixed point) for any subgroup generated by a pseudo-Anosov element on the punctured torus S(1,1). This led to the proof of the non-ergodicity of such subgroups by Forni, Goldman, Lawton, and Mateus by applying KAM theory. In the first part of the thesis, we study the natural dynamics of the moduli space of spherical triangles on the 2-sphere relating these dynamics to the dynamics of the mapping class group on the SU(2)-character variety of the punctured torus.The second part is devoted to the study of the existence of elliptic fixed points for pseudo-Anosov homeomorphisms on the character varieties of punctured surfaces S(g,n), where g is 0 or 1. By showing that near any relative character variety of the once punctured torus, for a set of positive measure and dense of levels k, there exists a family of pseudo-Anosov elements that do not act ergodically on that level, in the case of the punctured torus S(1,1). A similar result holds for a set of parameters B in the case of the four-punctured sphere S(0,4). Then these results can be combined to construct a family of pseudo-Anosov elements on the twice-punctured torus S(1,2) that admit an elliptic fixed point.We discuss then the action of a group G generated by Dehn-twist along a pair of filling multi-curves or along a family of filling curves on S(g). We show in this part that there exist two filling multi-curves on the surface of genus two S(2) whose associated Dehn twists generate a group G acting non-ergodically on representation variety by finding explicit invariant rational functions. Similarly, We found invariant rational functions of a subgroup G generated by Dehn-twists along a family of filling loops on the character variety of the non-orientable surface of genus 4

Dans la première partie de cette thèse on étudiera la conjecture de généricité: dans le graphe de Cayley du groupe modulaire d'une surface fermée on regarde une boule centrée à l'identité et on s'intéresse à la proportion de sommets pseudo-Anosov dans cette boule. La conjecture de généricité affirme que cette proportion doit tendre vers 1 quand le rayon de la boule tend vers l'infini. On montre qu'elle est bornée inférieurement par un nombre strictement positif et on montre des résultats similaires pour une grande classe de sous-groupes du groupe modulaire. On présente aussi des résultats analogues pour des groupes d'Artin-Tits de type sphérique, en sachant que dans ce cas, être pseudo-Anosov est analogue à agir loxodromiquement sur un complexe delta-hyperbolique convenable. Dans la deuxième partie on donne des résultats sur les sous-groupes paraboliques des groupes d'Artin-Tits de type sphérique: le standardisateur minimal d'une courbe dans le disque troué est la tresse minimale positive qui la fait devenir ronde. On construit un algorithme pour le calculer d'une façon géométrique. Ensuite, on généralise le problème pour les groupes d'Artin-Tits de type sphérique. On montre aussi que l'intersection de deux sous-groupes paraboliques est un sous-groupe parabolique et que l'ensemble de sous-groupes paraboliques est un treillis par rapport à l'inclusion. Finalement, on définit le complexe simplicial des sous-groupes paraboliques irréductibles, et on le propose comme l'analogue du complexe de courbes
In the first part of this thesis we study the genericity conjecture: In the Cayley graph of the mapping class group of a closed surface we look at a ball of large radius centered on the identity vertex, and at the proportion of pseudo-Anosov vertices among the vertices in this ball. The genericity conjecture states that this proportion should tend to one as the radius tends to infinity. We prove that it stays bounded away from zero and prove similar results for a large class of subgroups of the mapping class group. We also present analogous results for Artin--Tits groups of spherical type, knowing that in this case being pseudo-Anosov is analogous to being a loxodromically acting element. In the second part we provide results about parabolic subgroups of Artin-Tits groups of spherical type: The minimal standardizer of a curve on a punctured disk is the minimal positive braid that transforms it into a round curve. We give an algorithm to compute it in a geometrical way. Then, we generalize this problem algebraically to parabolic subgroups of Artin--Tits groups of spherical type. We also show that the intersection of two parabolic subgroups is a parabolic subgroup and that the set of parabolic subgroups forms a lattice with respect to inclusion. Finally, we define the simplicial complex of irreducible parabolic subgroups, and we propose it as the analogue of the curve complex for mapping class groups