Une infinité de structures de contact tendues sur une infinité de variétés

V de dimension trois, tout champ de plans tangents est homotope à une structure de contact, c'est-à-dire – dans le cas d'un champ orientable – au noyau ξ d'une 1-forme α dont le produit extérieur avec dα ne s'annule pas. Plus tard, les travaux de D.Bennequin [Be] puis de Y. Eliashberg [El1] ont conduit à ne retenir comme géométriquement intéressantes que les structures de contact dites tendues, c'est-à-dire telles qu'aucun disque plongé dans V ne soit tangent àξ en tous les points de son bord. En outre, Y. Eliashberg [El2, El3] a prouvé qu'un certain nombre de variétés –à savoir D ³, R ³, S ³, S ²×S ¹ et S ²×R– portent une seule structure de contact tendue, ce qui l'a amenéà conjecturer qu'une variété close orientable ne pouvait admettre qu'un nombre fini de structures tendues à isotopie près [El2, Conjecture 8.6.1]. Cependant, cette conjecture s'est vite révélée fausse sur le tore T ³ [Gi2, Gi3, Ka, Th] et le but du présent article est de montrer que toutes les variétés orientables fibrées en tores au-dessus du cercle (donc une infinité de variétés de dimension trois) portent une infinité de structures de contact tendues deux à deux non conjuguées. Oblatum 14-V-1998 & 11-lX-1998 / Published online: 28 January 1999     

Un théorème de rigidité différentielle

Nous démontrons dans cet article le résultat de rigidité suivant, concernant le volume minimal d'une variété lisse fermée de dimension .?Théorème: soient N et M deux variétés lisses, fermées, orientées de même dimension . On suppose que M est munie d'une métrique hyperbolique g ₀. Si est une application continue de degré non nul telle que , alors N est une variété hyperbolique et f est homotope à un revêtement riemannien. La preuve repose sur l'utilisation de théorèmes de convergence riemannienne à la Gromov [GLP], et sur l'adaptation de la construction de Besson, Courtois, Gallot [BCG].? L'une des applications intéressantes est que le volume minimal n'est pas un invariant du type topologique de la variété, mais de la structure différentielle. Il n'est pas non plus additif par somme connexe. Received: April 1, 1997     

Type des orbites périodiques des flots associés à des lagrangiens optiques homogènes

Résumé. Soit L : T M → ℝ un lagrangien optique et homogène dans la fibre défini sur le fibré tangent d’une variété orientable de dimension n et γ un lacet régulier 1-périodique qui est un point critique non dégénéré d’indice p de l’action lagrangienne associée à L (il lui correspond alors un point périodique (x, v) du flot d’Euler-Lagrange (φ_t )). Soit T une transversale en (x, v) au champ de vecteurs dans la surface d’énergie et P l’application de premier retour de Poincaré dans cette transversale; on montre alors que le nombre de Lefschetz pour P en (x, v) est (−1)^n−1+p. On en déduit que si 2n_h est le nombre de multiplicateurs de Floquet réels strictement positifs et non nuls, alors: n_h = n − 1 + p (mod 2). On explique comment déduire qu’un lagrangien optique quelconque défini sur le fibré tangent d’une variété orientable compacte de dimension paire de π₁ non trivial a une une orbite périodique qui est soit dégénérée, soit a un exposant de Floquet hyperbolique dans tout niveau d’énergie au dessus du niveau critique de Ma?é.      

Variétés linéaires par morceaux et variétés combinatoires

Résumé On conna?t le r?le important joué par la notion de variété combinatoire dans dans les développements récents de la topologie différentielle [6], [8]. Une structure combinatoire sur une variété topologiqueU s'identifie à une classe de triangulations isomorphes deU (i.e. deux quelconques d'entre elles sont obtenues à partir de complexes simpliciaux qui admettent des subdivisions isomorphes). Il convient de considerer en outre une relation d'équivalence plus forte définissant des structures de “variétés linéaires par morceaux”, une structure combinatoire correspondant à une classe de structures linéaires par morceaux “homéomorphes”. Nous montrons que cette notion est équivalente, sur une variété paracompacte, à celle de structure d'espace localement isomorphe à Rⁿ munie du pseudogroupe des homéomorphismes locaux linéaires par morceaux. On montre aussi que les variétés linéaires par morceaux forment une catégorie qui admet un foncteur covariant associant à chaque objetU de la catégorie un espace fibré C(U) de “c?nes tangents”. Au Professeur Enrico Bompiani, pour son Jubilé scientifique, en témoignage de mon admiration. Ce travail développe des exposés faits au Séminaire mathématique de l'Ecole de Physique et Mathématique de l'Université Centrale du Vénézuéla (Caracas) en mai 1961. (Voir [4b]).     

Espaces de Thom et contre-exemples de J.L. Verdier et M. Goresky

Résumé SoitS une variété algébrique complexe singulière, de dimension réelle 2s. M.H. Schwartz et R. Mac-Pherson ont défini des classes caractéristiques, généralisation des classes de Chern, dans l'homologie deS (de telles classes n'existent pas en cohomologie). D'autre part l'homomorphisme de PoincaréH ^2s−⋆ (S)→H _⋆ (S) n'est en géneral, ni injectif, ni surjectif. Cet homomorphisme se factorise par l'homologie d'intersectionIH _⋆ (S). Il est naturel de se demander quel est le “comportement” des classes deS (classes de M.H. Schwartz-R. Mac-Pherson) vis-à-vis du morphisme canonique α:IH _⋆(S)→H_⋆(S). J. L. Verdier a construit un exemple dans lequel, le morphisme canonique α n'étant pas injectif, les classes deS peuvent ètre réalisées de plusieurs manières comme images de classes de Chern de variétés lisses, désingularisations deS, et dont l'homologie est isomorphe àIH _⋆ (S). M. Goresky a construit une variation de cet exemple dans laquelle les classes de Chern ne sont pas dans l'image de α. Nous montrons que ces deux exemples sont cas particuliers d'une même situation:S est un espace de Thom associé à un plongement d'une variétéB dans un espaceIP ^k . L'essentiel de cet article a été écrit lors d'un séjour des auteurs à l'Université du Rio Grande do Sul (Porto-Alegre-Brésil), sur invitation de M. Sebastiani. Nous le remercions ici, ainsi que l'Université de Porto-Alegre, de leur accueil et de leur hospitalité      

Connexions affines et projectives sur les surfaces complexes compactes

Soit (S, ∇) une surface complexe compacte connexe munie d’une connexion affine holomorphe sans torsion. Nous démontrons que ∇ est localement modelée sur une connexion affine invariante par translations sur C ² (en particulier, ∇ est localement homogène), sauf si S est un fibré elliptique principal au-dessus d’une surface de genre g ≥ 2, de premier nombre de Betti impair et ∇ est une connexion affine holomorphe sans torsion générique sur S, auquel cas l’algèbre de Lie des champs de Killing locaux est de dimension un, engendrée par le champ fondamental de la fibration principale. Nous en déduisons que toute connexion projective holomorphe normale sur une surface complexe compacte est plate.     

Problème du bord dans les variétés $q$-convexes et phénomène de Hartogs-Bochner

Résumé.   Soient E un fibré vectoriel holomorphe au dessus d'une variétéq-complète X et M une sous-variété réelle de dimension 2p-1 () de E. Nous montrons que le problème du bord pour M est résoluble si et seulement si M est maximalement complexe. Dans le cas où nous retrouvons le théorème de Harvey et Lawson [17]. Comme conséquence nous obtenons une généralisation du théorème de Hartogs-Bochner pour les applications CR-méromorphesà valeurs dans une variétéq-convexe et une généralisation au cas CR-méromorphe du théorème d'extension de Chazal [5].

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Let E be a holomorphic vector bundle over a -complete manifold X and M be a real submanifold of dimension 2p-1 () of E. We prove that M has a solution to the boundary problem in X if and only if M is maximally complex. In the case , this is a result of Harvey and Lawson [17]. As a consequence, we obtain a generalization of the Hartogs-Bochner theorem for CR-meromorphic maps taking their values in -convex manifolds and a generalization to the CR-meromorphic case of a theorem of Chazal [5].

Received: 27 April 2000 / Published online: 23 July 2001     

Invariants de classes : exemples de non-annulation en dimension supérieure

The so-called class-invariant homomorphism ψ measures the Galois module structure of torsors—under a finite flat group scheme G—which lie in the image of a coboundary map associated to an isogeny between (Néron models of) abelian varieties with kernel G. When the varieties are elliptic curves with semi-stable reduction and the order of G is coprime to 6, it is known that the homomorphism ψ vanishes on torsion points. In this paper, using Weil restrictions of elliptic curves, we give the construction, for any prime number p > 2, of an abelian variety A of dimension p endowed with an isogeny (with kernel μ _p ) whose coboundary map is surjective. In the case when A has rank zero and the p-part of the Picard group of the base is non-trivial, we obtain examples where ψ does not vanish on torsion points.

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Résumé  Le class-invariant homomorphism permet de mesurer la structure galoisienne des torseurs—sous un schéma en groupes fini et plat G—qui sont dans l’image du cobord associé à une isogénie, de noyau G, entre des (modèles de Néron de) variétés abéliennes. Quand les variétés sont des courbes elliptiques à réduction semi-stable et que l’ordre de G est premier à 6, on sait que cet homomorphisme s’annule sur les points de torsion. Dans cet article, en nous servant de restrictions de Weil de courbes elliptiques, nous construisons, pour tout nombre premier p > 2, une variété abélienne A de dimension p munie d’une isogénie (de noyau μ _p ) dont le cobord est surjectif. Si A est de rang nul, et si la p-partie du groupe de Picard de la base est non triviale, nous obtenons ainsi un exemple où le class-invariant homomorphism ne s’annule pas sur les points de torsion.

     

Sulla ergodicità delle funzioni di una variabile aleatoria

Riassunto Dato uno spazio di probabilità (Ω.F,m) ed una trasformazioneT di Ω in Ω, si studiano alcune proprietà ergodiche della trasformazione indotta da una variabile aleatoria sul suo codominio. Si dà una condizione necessaria perchè sia ancora ergodica ogni funzione di una variabile aleatoria ergodica assegnata. Si stabilisce una condizione sufficiente per la ergodicità di una variabile aleatoria.

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Résumé Etant donné un espace de probabilité (Ω,F,m) et une applicationT mesurable de Ω dans Ω, on étudie certaines propriétés ergodiques de la application induite par une variable aléatorie sur son image. On donne une condition nécessaire pour que la fonction composée d’une variable aléatoire ergodique soit encore une variable aléatorie ergodique. On établit une condition suffisante pour l’ergodicité d’une variable aléatoire quelconque.

     

Principe local-global pour les zéro-cycles sur certaines fibrations au-dessus d’une courbe: I

Soit X une variété projective lisse sur un corps de nombres, fibrée au-dessus d’une courbe C, à fibres géométriquement intègres. On démontre que, en supposant la finitude de III(Jac(C)), si les fibres au-dessus d’un sous-ensemble hilbertien généralisé satisfont le principe de Hasse (resp. l’approximation faible), alors l’obstruction de Brauer–Manin provenant de la courbe en bas est la seule au principe de Hasse (resp. à l’approximation faible) pour les zéro-cycles de degré 1 sur X. Ceci est appliqué à l’exemple récent de Poonen.     

Sur l'extension dans le domaine complémentaire d'une variété

Résumé étant donnés une variétéM, un ensemble compactN enM, des entiersr, n avec 1≤r≤n, un espace euclidienE àn dimensions, uner-variétéA enE et une transformation continuef: N→E−A, alors c'est un problème bien connu s'il existe une extensionf′ def satisfaisantf′(M)∈E−A. Ce problème est discuté.

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Riassunto SianoM una varietà,N un insieme compatto inM, 1≤r≤n degli interi,E uno spazio euclideo adn dimensioni,A unar-varietà inE edf:N→E−A una trasformazione continua. Allora è trattato il problema ben noto dell'esistenza di una estensionef′ dif conf′ (M)∈E−A.

     

Invariance de la Γ-dimension pour certaines familles kählériennes de dimension 3

Dans cet article, on étudie les propriétés d’invariance par déformation de la Γ-dimension d’une variété k?hlérienne compacte X, cet invariant birationnel contr?lant la dimension des sous-variétés compactes maximales contenues dans le revêtement universel de X. Pour les surfaces k?hlériennes, cette propriété d’invariance résulte immédiatement d’un théorème de Y.-T. Siu. En utilisant un théorème de structure de F. Campana et Q. Zhang, on montre également l’invariance par déformation de la Γ-dimension pour certaines familles de variétés k?hlériennes compactes de dimension 3.     

Sur une classe d'espaces d'Einstein

Résumé Soit un espace pseudoriemannien M muni d'une 1-forme ω. Dans [11], chaque fibré F en droites sur M est considéré, de manière naturelle, comme un espace pseudoriemannien F(M, ω, ɛ) avec ɛ=± 1 et on étudie le cas où celui-ci est un espace d'Einstein. Dans la Section 1 nous déduisons quelques propriétés générales de ces espaces d'Einstein et nous indiquons une méthode de construction pour les 1-formes ω correspondantes. Dans la Section 2 nous déterminons tous les espaces d'Einstein F(M, ω, ɛ) pour lesquels M est une forme spatiale sphérique. Nous étudions aussi le cas dual où M est une certaine forme spatiale hyperbolique. Dans la Section 3 nous acceptons, comme conséquence de cette dualité, l'existence en relativité générale de l'ainsi nommée ? comatière ?, dans laquelle la vitesse de la lumière admet une limite inférieure non nulle. Nous proposons un modèle de coexistence matière-comatière, avec une frontière de séparation correspondant aux singularités du champ gravitationnel. Nous étudions la possibilité de communication entre ces deux zones opposées à l'aide de la lumière. A la mémoire du ProfesseurBruno Finzi Entrata in Redazione il 20 gennaio 1975.     

Sur la distribution des point extrémaux dans les ensembles plans

Résumé Soit E un ensemble plan et η _i ⁽ⁿ⁾ , η ₂ ⁽ⁿ⁾ , ..., η _n ⁽ⁿ⁾ un système de n points de E tels que le produit de leurs distances mutuelles soit le plus grand. La Note est consacrée aux propriétés de la distribution de ces points extrémaux dans E pour n=2, 3, 4, .... à Mauro Picone pour son 70^me anniversaire.     

Fonction maximale centrée de Hardy–Littlewood sur les espaces hyperboliques

On montre que la fonction maximale centrée de Hardy–Littlewood, M, sur les espaces hyperboliques réels , satisfait l’inégalité de type faible pour toute f∈L ¹(ℍ ⁿ ), où A>0 est une constante indépendante de la dimension n.     

Faisceaux\bar{\partial}-cohérents sur les variétés complexes

Résumé Dans ce travail nous généralisons au contexte des faisceaux analytiques cohérents un résultat classique de Koszul–Malgrange (Koszul and Malgrange in Arch Math 9 : 102–109, 1958) concernant l’intégrabilité des connexions de type (0,1) sur un fibré vectoriel complexe C ^∞ au-dessus d’une variété complexe. En introduisant la notion de faisceau -cohérent, qui est une notion qui vit dans le contexte C ^∞, nous montrons l’existence d’une équivalence (exacte) entre la catégorie des faisceaux analytiques cohérents et la catégorie des faisceaux -cohérents. Une application de notre caractérisation est une méthode (la -stabilité) qui permet de trouver des structures analytiques par déformation C ^∞ d’autres structures analytiques.     

Sopra un problema di Intrecciatura

Riassunto Questa nota, dopo aver ricostruito certi omorfismi della letteratura che generalizzano un numero di intrecciatura classico, si occupa della questione come si possono definire costanti topologiche considerando trasformazionif di una varietàA in una varietàB e le intrecciature algebriche delle componenti dif ⁻¹ (b) doveb è un punto diB.

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Résumé Notre note, après avoir reconstruit certains homomorphismes de la littérature qui généralisent un nombre classique d'entrelacement, s'occupe de la question comment on peut définir des constantes topologiques en considérant des transformationsf d'une variétéA en une variétéB et les entrelacements algébriques des composantes connexes def ⁻¹ (b) oùb est un point deB.

     

On a generalization of the boundle of linear frames

In this paper we give in a natural way a generalization of the frame bundle, considering the manifold of l - jets which have the components of the first derivative in 0 linearly independent. This way, we obtain a principal fibre bundle overM×G _n.p with the structure groupGl(p, R), whereG _n.p is the Grassmann manifold ofp-dimensional subspaces ofR ⁿ. We construct the associated fibre bundle with the standard fibreR ^p and we also give structure equations and Bianchi identities (analogue with those on the fibre bundle), considering a connection on the constructed principal fibre bundle.

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Résumé  Dans ce travail nous obtenons une généralisation naturelle du fibré principalL(M) des repères d’une variété différentiable réelleM de dimensionn, en considérant la sous-variétéJ _p ¹ M deJ _p ¹ M avec les éléments ayant les composantes de la première derivée en zero linéairement indépendantes. On obtient ainsi un fibré principalP de baseM×G _n.p et au groupe structuralGL(p, R), oùG _n.p représent la variété da Grassmann des sous-espaces de dimensionp deR ⁿ. On considère le fibré associé au fibré principalP avec la fibre standardR ^P et on met en évidence, grace à une connexion donnée surP, des équations et des identités qui généralisent, d’une manière naturelle, respectivement les équations et les identités de Bianchi surL(M).

     

Formule de Pesin et applications méromorphes

Résumé. Soit f une application méromorphe dominante définie sur une variété compacte k?hlérienne X et μ une mesure invariante ergodique dont les exposants de Lyapounov sont strictement positifs. On suppose que les fonctions quasiplurisousharmoniques sont μ-intégrables. Nous montrons que μ est absolument continue par rapport à la mesure volume si μ satisfait la formule de Pesin.      

Algebraic leaves of algebraic foliations over number fields

Summary — We prove an algebraicity criterion for leaves of algebraic foliations defined over number fields. Namely, consider a number field K embedded in C, a smooth algebraic variety X over K, equipped with a K-rational point P, and F an algebraic subbundle of the its tangent bundle T_X, defined over K. Assume moreover that the vector bundle F is involutive, i.e., closed unter Lie bracket. Then it defines an holomorphic foliation of the analytic mainfold X(C), and one may consider its leaf ℱ through P. We prove that ℱ is algebraic if the following local conditions are satisfied: i) For almost every prime ideal p of the ring of integers 𝒪_K of the number field K, the p-curvature of the reduction modulo p of the involutive bundle F vanishes at P (where p denotes the characteristic of the residue field 𝒪_K / p ). ii) The analytic manifold ℱ satisfies the Liouville property; this arises, in particular, if ℱ is the image by some holomorphic map of the complement in a complex algebraic variety of a closed analytic subset. This algebraicity criterion unifies and extends various results of D. V. and G. V. Chudnovsky, André, and Graftieaux, and also admits new consequences. For instance, applied to an algebraic group G over K, it shows that a K-Lie subalgebra h of Lie G is algebraic if and only if for almost every non-zero prime ideal p of 𝒪_K , of residue characteristic p, the reduction modulo p of h is a restricted Lie subalgebra of the reduction modulo p of Lie G (i.e., is stable under p-th powers). This solves a conjecture of Ekedahl and Shepherd-Barron. The algebraicity criterion above follows from a more basic algebraicity criterion concerning smooth formal germs in algebraic varieties over number fields. The proof of the latter relies on “transcendence techniques”, recast in a modern geometric version involving elementary concepts of Arakelov geometry, and on some analytic estimates, related to the First Main Theorem of higher-dimensional Nevanlinna theory.

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Résumé — Nous établissons un critère d'algébricité concernant les feuilles des feuilletages algébriques définis sur un corps de nombres. Soit en effet K un corps de nombres plongé dans C, X une variété algébrique lisse sur K, munie d'un point K-rationnel P, et F un sous-fibré du fibré tangent T_X, défini sur K. Supposons de plus que le fibré vectoriel F soit involutif, i.e.., stable par crochet de Lie. Il définit alors un feuilletage holomorphe de la variété analytique X(C) et l'on peut considérer la feuille ℱ de ce feuilletage passant par P. Nous montrons que ℱ est algébrique lorque les conditions locales suivantes son satisfaites: i) Pour presque tout idéal premier p de l'annneau des entiers 𝒪_K de K, la réduction modulo p du fibré F est stablé par l'opération de puissance p-ième (où p désigne la caractéristique du corps résiduel 𝒪_K / p ). ii) La variété analytique ℱ satisfait à la propriété de Liouville; cela a lieu, par exemple, lorsque ℱ est l'image par une application holomorphe du complémentaire d'un sous-ensemble analytique fermé dans une variété algébrique. Ce critère d'algébricité unifie et généralise divers résultats de D. V. and G. V. Chudnovsky, André et Graftieaux. Il conduit aussi à de nouvelles conséquences. Par exemple, appliqué à un groupe algébrique G sur K, il montre qu'une sous-algèbre de Lie h de Lie G, définie sur K, est algébrique si et seulement si, pour presque tout idéal premier p de 𝒪_K , de caractéristique résiduelle p, la réduction modulo p de h est une sous-p-algèbre de Lie de la réduction modulo p de Lie G (i.e., est stable par puissance p-ième). Cet énoncé résout une conjecture d'Ekedahl et Shepherd-Barron. Le critère d'algébricité ci-dessus découle d'un critère d'algébricité plus général, concernant les germes de sous-variétés formelles des variétés sur les corps de nombres. La démonstration de ce dernier repose sur des “techniques de transcendance”, reformulées dans une version géométrique utilisant diverses notions élémentaires de géométrie d'Arakelov, et sur des estimations analytiques reliées au premier théorème fondamental de la théorie de Nevanlinna en dimension supérieure.

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Manucsrit re?u le 27 septembre 2000.