Demande de Groupement de Recherche (CNRS) :
Analyse et géométrie en plusieurs variables
complexes
Table des matières :
§1. Pourquoi ce GDR : actions prévues et
budget 1.
§2. Organigramme du GDR 3.
§3. Liste des membres par site 4.
§4. Historique des actions précédentes
8.
§5. Contexte scientifique 9.
§6. Fonctions holomorphes d'une ou plusieurs variables
complexes 10.
§7. Résidus en plusieurs variables et géométrie
intégrale complexe 12.
§8. Analyse et géométrie sur les
variétés de Cauchy-Riemann 13.
§9. Dynamique holomorphe et théorie du
potentiel pluricomplexe 17.
§10. Géométrie complexe 18.
§11. Prospective pour les quatre années
à venir 21.
§12. Travaux des trois dernières années
(1999--2001) 26.
§1. Pourquoi ce GDR : actions prévues et budget
1.1. Motivations
Des liens ont toujours existé entre les divers spécialistes
de l'analyse complexe en France. Une bonne partie des praticiens actuels
du domaine ont essaimé à diverses époques depuis les
grands centres parisiens (Jussieu, Orsay) vers des centres périphériques.
Dans les années 1990 un certain nombre de chercheurs venus de Russie
et des pays voisins ont été recrutés en France. Des
échanges plus ou moins formalisés, avec différents
modes de financement, existent actuellement entre les sites où se
pratique la spécialité ``Analyse et géométrie
en plusieurs variables complexes'' (cf. §4 ci-dessous).
La présente proposition entend construire l'avenir sur les acquis
précédents, en prenant aussi appui partiellement sur l'ancien
GDR 1111, Analyse Pluricomplexe du Sud, tout en mettant à
jour ses contours et son mode d'action. Nous entendons maintenir une orientation
prioritaire en faveur des jeunes chercheurs : subventionner leur participation
à des congrès financés ou co-financés par le
GDR ; inciter les post-doctorants à des projets en commun ; encourager
et supporter financièrement l'organisation de cours de DEA intensifs.
De tels cours sont destinés à présenter sur une durée
d'une semaine des thèmes de recherche intéressant tout particulièrement
les équipes du réseau.
La volonté de travailler en réseau s'est notamment traduite
par une mobilité remarquable dans les recrutements effectués
au cours des huit dernières années. Rappelons en effet le
grand nombre de recrutements ``extérieurs" parmi les jeunes participants
(recrutés sur un poste stable depuis 1994) qui figurent dans la
proposition actuelle :
· Youssef Barkatou
(de Grenoble à Poitiers).
· Jean-François
Barraud (de Toulouse à Lille).
· Jean-Yves Briend
(de Toulouse à Marseille).
· Tien-Cuong
Dinh (de Paris 6 à Orsay).
· Damien Gayet
(de Toulouse à Orsay).
· Vincent Guedj
(d'Orsay à Toulouse).
· Karim Kellay
(de Bordeaux à Marseille).
· Emmanuel Mazzilli
(de Toulouse à Lille).
· Chantal Menini
(de Toulouse à Bordeaux).
· Michel Méo
(de Grenoble à Angers).
· Joël Merker
(de Paris 6 à Marseille).
· Christophe
Mourougane (de Grenoble à Paris 6).
· Stéphanie
Nivoche (de Paris 6 à Toulouse).
· Myriam Ounaïes
(de Toulouse à Strasbourg).
· Victoria Paolantoni
(de Marseille à Grenoble).
· Stéphane
Rigat (de Paris 6 à Marseille).
· Frédéric
Sarkis (de Paris 6 à Lille).
· Frédéric
Symesak (d'Orléans à Poitiers).
A la lecture de cette liste, il est aussi manifeste que les différents
pôles de l'analyse complexe en France, désormais bien établis,
doivent tous continuer à travailler ensemble. Une proposition comme
la nôtre se doit de rassembler toute la communauté concernée
et d'encourager les ouvertures thématiques.
1.2. Actions prévues
Les activités scientifiques qui sont envisagées
prendraient des formes inévitablement standard, tout en encourageant
dans chaque cas l'innovation thématique.
A. Des Journées Complexes devraient se tenir
deux fois par an, probablement toujours le plus souvent dans le sud, pour
des raisons de centralité géographique, de commodité,
et pour profiter de l'équipement remarquable qu'est le CIRM. Le
GDR les supporterait de deux façons :
-
1. En subventionnant les frais de déplacement (et une partie
des frais de séjour, selon les moyens) des participants ``jeunes''
(i.e. n'occupant pas un emploi stable).
-
2. En subventionnant l'invitation d'un spécialiste reconnu
chargé de faire un exposé panoramique susceptible d'intéresser
tous les participants, sur un sujet qui pourrait relever autant du coeur
du domaine que de l'ouverture thématique.
Le GDR financerait aussi ponctuellement les congrès intéressant
une partie suffisante des sites du réseau (un congrès ne
durant qu'une fin de semaine n'attire en général que des
participants situés à un petit nombre d'heures de voyage).
B. La deuxième priorité serait d'aider à
l'organisation de ``cours de DEA intensifs", typiquement d'une durée
d'une semaine, avec deux (ou trois) intervenants qui consacreraient le
temps nécessaire (une dizaine d'heures) à introduire les
auditeurs dans un sujet de recherche actuel. Au cours d'une semaine, on
aborderait deux (ou trois) sujets ; l'un des deux serait un thème
généralement situé aux frontières des thématiques
du GDR mais très précisément utile pour l'ouverture
scientifique des doctorants
C. Enfin, le GDR viserait aussi à encourager les collaborations
scientifiques entre ses chercheurs permanents. A cet effet, il pourrait
subventionner des séjours au CIRM de petits groupes de chercheurs
du réseau (deux ou trois, au plus), provenant de sites différents,
et engagés dans un projet commun (le CIRM prend déjà
en charge une partie du coût de tels séjours, le GDR financerait
le reste).
1.3. Budget annuel demandé
En fonction de chacune des activités scientifiques
et pour chaque année d'exercice :
A. Frais de jeunes participants : 6000 Euros (sur la base de
quarante participations de jeunes par an à des Journées ou
autres réunions scientifiques). Invitations de spécialistes
conférenciers : 2000 Euros (deux invitations par an).
B. Cours intensifs : 5000 Euros (un cours par an en moyenne).
C. Séjours de recherche en commun : 2000 Euros (de 2 à
4 séjours par an).
TOTAL : 15 000 Euros.
1.4. Rapport d'activité
Au bout de deux et quatre années d'exercice, cinq
responsables (un par thème) seraient chargés d'élaborer
un rapport d'activité qui serait transmis au CNRS pour l'évaluation
du GDR.
§2. Organigramme du GDR
2.1. Comité scientifique du GDR
Le Comité Scientifique veille sur les orientations
scientifiques du GDR proposé, sur le contenu scientifique des actions
qui sont menées, sur le choix des thèmes des cours intensifs
et sur le choix des orateurs invités.
Composition proposée du Comité scientifique
du GDR :
· Julien Duval
(Université Paul Sabatier, Toulouse).
· Guennadi Henkin
(Institut Mathématique de Jussieu, Paris).
· Nessim Sibony
(Université de Paris-Sud, Orsay).
2.2. Conseil du GDR
Le Conseil décide des actions menées par le
GDR (congrès, cours intensifs, autres...) Il comporte au moins un
``correspondant" dans chaque site, chargé de diffuser les informations
pertinentes (notamment auprès des doctorants) et de faire remonter
les opinions des chercheurs de son site. Il se réunit au moins deux
fois par an, de préférence à l'occasion de congrès
organisés ou subventionnés par le GDR. Il contribue à
la rédaction des rapports (comme il a contribué à
l'élaboration de la présente demande).
Composition proposée du Conseil du GDR
:
· Eric Amar
(Bordeaux).
· François
Berteloot (Toulouse).
· Anne-Marie
Chollet (Lille).
· Tien-Cuong
Dinh (Orsay).
· Sandrine Grellier
(Orléans).
· Sergueï
Ivachkovitch (Lille).
· Christine Laurent
(Grenoble).
· Jean-Jacques
Loeb (Angers).
· Joël Merker
(Marseille).
· Joachim Michel
(Littoral).
· Myriam Ounaïes
(Strasbourg).
· Frédéric
Symesak (Poitiers).
· Pascal Thomas
(Toulouse).
· Jean-Marie
Trépreau (Paris).
· Alain Yger
(Bordeaux).
· El Hassan Youssfi
(Marseille).
Des membres du Conseil sont chargés plus particulièrement
de suivre l'activité scientifique dans les cinq grands thèmes
dégagés ci-dessous, voir §6 à §10 : Eric
Amar (§ 6), Guennadi Henkin et Alain Yger (§ 7), Joël Merker
(§ 8), Dinh Tien-Cuong (§ 9) et Sergueï Ivachkovitch (§
10).
2.2. Directeur du GDR
Le directeur du GDR assure la coordination entre les différents
sites et il consulte régulièrement le Conseil.
Proposition de directeur du GDR :
· Pascal Thomas
(Toulouse).
§3. Liste des membres par site
Dans chaque site, un ou deux correspondants locaux sont
chargés de répercuter les informations nécessaires
: annonces de congrès, inscriptions aux rencontres.
Université d'Angers
Laboratoire de Mathématiques, UMR
6093,
groupe d'Analyse complexe et groupes de Lie
http://math.univ-angers.fr/themes.html#sm
· Moha Boutat.
· Jean-Jacques
Loeb (correspondant).
· Michel Méo.
Doctorants et ATER en 2001-2002 :
· Mathieu Scotet.
Université de Bordeaux 1
Laboratoire de Mathématiques Pures de Bordeaux, UMR
5467, groupe d'Analyse et géométrie pluricomplexe,
et groupe de
Géométrie Analytique et Analyse Algébrique.
http://www.math.u-bordeaux.fr/Math_Pures/
· Eric Amar (correspondant).
· Philippe Charpentier.
· Yves Dupain.
· Gérard
Galuzinsky.
· Roger Gay (émérite).
· Marcel Grangé.
· Andreas Hartmann.
· Alain Hénaut.
· Chantal Menini.
· Ahmed Sebbar.
· Alain Yger.
Doctorants et ATER en 2001-2002 :
· Nabil Aboudi.
· Abdila Bouali.
· Jessica Hergoualch.
· James Silipo.
Université Joseph Fourier (Grenoble 1)
Institut Fourier, UMR 5582,
groupe de Géométrie et Analyse complexes.
http://www-fourier.ujf-grenoble.fr/THEMES/geoanalyt/
· Jean-Pierre
Demailly.
· Alain Dufresnoy.
· Christine Laurent
(correspondant).
· Victoria Paolantoni.
· Gérard
Vinel.
Doctorants et ATER en 2001-2002 :
· Hélène
Berger.
· Judith Brinkschulte.
Université des Sciences et Technologies de Lille (Lille 1)
Arithmétique, Géométrie, Analyse, Topologie
(AGAT), UMR 8524, groupe d'Analyse Complexe
et Différentielle, et groupe de Géométrie Complexe.
http://www-gat.univ-lille1.fr/
· Jean-François
Barraud
· Anne-Marie
Chollet (correspondant).
· Gérard
Coeuré.
· Sergueï
Ivachkovitch (correspondant).
· Emmanuel Mazzilli.
· Christine Sacré.
· Frédéric
Sarkis.
· Alexandre Soukhov.
· Vincent Thilliez.
Doctorants et ATER en 2001-2002 :
· William Alexandre.
· Edwige Croix
(DEA 2002, en thèse 2002-2003).
· Helene Devoddere
(DEA 2002, en thèse 2002-2003).
· Quentin Konieczko
(DEA 2002, en thèse 2002-2003).
· Augustin Mouze
(ATER).
Université du Littoral
Laboratoire de mathématiques pures et appliquées
``Joseph Liouville",
Equipe d'accueil 2597.
http://www.univ-littoral.fr/recherch/lmpa2.htm
· Pascal Honvault.
· Joachim Michel
(correspondant).
Doctorants et ATER en 2001-2002 :
· Vincent Duquenoy.
Université de Provence (Aix-Marseille 1)
Laboratoire d'Analyse Topologie Probabilités, UMR
6632, Equipe d'Analyse et géométrie complexe.
http://www.cmi.univ-mrs.fr/~merker/AC/index.html
· Jean-Yves Briend.
· Bernard Coupet.
· Jacqueline
Détraz (émérite).
· Georges Dloussky.
· Hervé
Gaussier.
· Peter Haïssinsky.
· Karim Kellay.
· Pierre-Henri
Krief.
· Joël Merker
(correspondant).
· Karl Oeljeklaus.
· Stéphane
Rigat.
· Andrei Teleman.
· El-Hassan Youssfi
(correspondant).
Doctorants et ATER en 2001-2002 :
· Camille Bièche.
· Laurent Bruasse.
· Sylvain Damour.
· Rémy
Dhuez.
· Sébastien
Krief
· Stéphanie
Lovera.
· Julie Renaud.
· Patrice Roman.
· Florence Scalas
(DEA 2002, en thèse 2002-2003).
Université d'Orléans
Mathématiques et Applications, Physique Mathématique
d'Orléans,
UMR 6628, groupe Analyse,
Systèmes Dynamiques, Géométrie.
http://www.univ-orleans.fr/
SCIENCES/MAPMO/structure/index.php?grp=ADG
· Aline Bonami.
· Sandrine Grellier
(correspondant).
· Philippe Jaming.
Doctorants et ATER en 2001-2002 :
· Bruno Demange.
Université de Paris-Sud (Orsay)
Laboratoire de Mathématiques, UMR
8628, Equipe d'Analyse Harmonique.
http://www.math.u-psud.fr/~anh/
· Pascal Beaugendre.
· Jacques Chaumat.
· Tien-Cuong
Dinh (correspondant).
· Sorin Dumitrescu.
· Damien Gayet.
Doctorants et ATER en 2001-2002 :
· Romain Dujardin.
· Nguyên
Viêt Anh (ATER).
Université Pierre et Marie Curie (Paris 6)
Institut de Mathématiques de Jussieu, UMR
7586, Equipe d'Analyse Complexe.
http://www.institut.math.jussieu.fr/projets/ac/
· Pascal Dingoyan.
· Pierre Dolbeault
(honoraire).
· Gennadi Henkin.
· Andrei Iordan.
· Pierre Lelong
(émérite).
· Pierre Mazet.
· Vincent Michel.
· Christophe
Mourougane.
· Henri Skoda.
· Jean-Marie
Trépreau (correspondant).
Doctorants et ATER en 2001-2002 :
· Luc Pirio.
· Bruno Fabre
(ATER à Nancy).
Université de Poitiers
Groupes de Lie et Géométrie (GLG), UMR
6086, groupe de Géométrie et analyse complexe.
http://www.univ-poitiers.fr/recherche/labos/
fiche_labo.asp?version=VF&codelabo=01
· Youssef Barkatou.
· Larbi Belkhchicha.
· Frédéric
Bosio.
· Nicolas Eisen.
· Jean Poly (honoraire).
· Gilles Raby.
· Frédéric
Symesak (correspondant).
· Jean-Pierre
Vigué.
Doctorants et ATER en 2001-2002 :
· Hercule Valencourt.
Université Louis Pasteur (Strasbourg 1)
IRMA (Institut de Recherche Mathématique avancée),
UMR 7501,
Equations fonctionnelles, analyse
complexe et hypergroupes.
http://www-irma.u-strasbg.fr/irma/general/eqf.shtml
· Myriam Ounaïes
(correspondant).
· Raphaële
Supper.
Université Paul Sabatier (Toulouse 3)
Laboratoire Emile Picard de Mathématiques, UMR
5580, axe thématique Analyse Complexe
http://picard.ups-tlse.fr/
· François
Berteloot (correspondant).
· Pierre Bonneau.
· Jean-Paul Calvi.
· Anne Cumenge.
· Julien Duval.
· Vincent Guedj.
· Patrice Lassère.
· Nguyen Thanh
Van.
· Stéphanie
Nivoche.
· Pascal Thomas
(coordinateur général).
· Ahmed Zeriahi.
Doctorants et ATER en 2001-2002 :
· Slimane Ben
El Kourchi.
· Henry De Thélin.
· Christophe
Dupont.
· Saïd El
Marzguioui.
· Mathieu Fructus.
· Laurent Gendre.
· Nicolas Nguyen.
· Emmanuel Opshtein.
· Nguyen Van
Trao.
§4. Historique des actions précédentes
Au cours des années 1980, un réseau s'est
constitué de facto entre les analystes complexes des
universités de Barcelone, Bordeaux, Marseille et Toulouse. Il s'est
traduit par l'organisation une fois par semestre des fondatrices Journées
Complexes du Sud, lesquelles ont progressivement affirmée leur
existence par rapport à l'attracteur parisien, et ont régulièrement
offert aux chercheurs et aux doctorants l'occasion d'échanges scientifiques
plus fréquents que ceux qui se produisent spontanément dans
un centre de taille modeste.
Les Journées Complexes du Sud tournent régulièrement
au rythme de deux fois par an depuis 1984 ; elles sont désormais
organisées à tour de rôle par les équipes de
sept universités (Barcelone, Bordeaux, Grenoble, Lille, Marseille,
Poitiers, Toulouse) qui participent toutes (exceptée celle de Barcelone)
à la présente proposition de GDR. Ce sont des réunions
dont le caractère et la durée sont variables ; brèves
et informelles en règle générale, elles sont destinées
avant tout à permettre à un groupe de chercheurs pas trop
éloignés géographiquement de se tenir au courant de
leurs derniers travaux. Parfois, elles se transforment en colloques plus
substantiels. En vérité, ces dernières années
(démographie universitaire oblige), ces colloques ont été
principalement motivées par des départs à la retraite.
Toutes ces rencontres ont bénéficié de financements
issus de plusieurs sources, notamment grâce à une action dite
``réseaux européens" du Ministère de l'Education Nationale
au début des années 1990, grâce au GDR 1111 Analyse
Pluricomplexe du Sud coordonné par Eric Amar jusqu'en
2001, et grâce à un PICS entre le CNRS et la Generalitat de
Catalunya (no. 1019) couvrant la période 2001-2003.
Voici un rappel des dernières sessions des Journées Complexes
du Sud organisée par date/Lieu/équipe
organisatrice :
· Printemps 98/
Lille / Lille (colloque Coeuré).
· Automne 98
/ Beaumont de Lomagne / Toulouse.
· Printemps 99
/ Futuroscope / Poitiers (colloque Poly).
· Automne 99
/ Montauban / Bordeaux.
· Printemps 00
/ Roses (Catalogne) / Barcelone.
· Automne 00
/ CIRM (Luminy) / Marseille (colloque Détraz).
· Printemps 01
/ Autrans (Vercors)/ Grenoble.
· Automne 01
/ CIRM (Luminy) / Poitiers.
· Printemps 02
/ Toulouse / Toulouse (colloque Gruman).
Le fait que les rencontres citées ci-dessus se soient particulièrement
développées ne doit pas faire oublier que d'autres séries
de congrès en analyse complexe ont existé et continuent d'exister
en France, comme par exemple les semaines du CIRM en dynamique holomorphe.
§5. Contexte scientifique
Au cours du vingtième siècle, l'analyse et
la géométrie complexe multidimensionnelles se sont développées
sur la base de la théorie classique des fonctions d'une variable
complexe, florissante dans les années 1850 à 1930. Essentiellement
motivées par des problèmes concrets (fonctions abéliennes,
mécanique céleste, mécanique quantique, EDP...) et
aussi par un souci de généralisation (le ``passage à
plusieurs variables''), les problématiques ont progressivement gagné
en autonomie. Les aspects fonctionnels, géométriques, topologiques
et algébriques n'ont cessé de s'approfondir, de se ramifier
et de s'enrichir.
Aussi pourrait-on aisément argumenter de l'omniprésence
et de la ``densité'' du concept d'holomorphie dans les mathématiques
contemporaines, concept central qui intervient dans des domaines aussi
divers que la géométrie algébrique affine, projective,
kählérienne, la géométrie symplectique, la géométrie
hyperbolique, ou que l'analyse fonctionnelle, la théorie du (pluri)potentiel,
la théorie des nombres, les équations aux dérivées
partielles (sous)elliptiques, l'analyse microlocale, la cohomologie des
faisceaux, etc. ; concept enfin qui délimite des spécialités
à part entière comme la dynamique holomorphe, l'étude
des feuilletages holomorphes, la classification des surfaces complexes
compactes, et d'autres encore.
Aujourd'hui, de nombreux chercheurs travaillent en France dans le domaine
``Analyse et Géométrie Complexe''. Leur activité s'étend
sur un large spectre mathématique. On peut déplorer, il est
vrai, qu'un tel déploiement engendre une relative compartimentation
des sujets de recherche en analyse et géométrie complexes,
qui, fatalement, fait obstacle à des interactions plus profondes
avec d'autres domaines des mathématiques. Aussi, la présente
demande de GDR oriente clairement la prospective pour les quatre années
à venir vers plus d'interactions directes entre les chercheurs :
au sein du domaine, entre les différents axes de travail ; et sur
ses frontières, avec les nombreux sujets auxquels il touche. En
particulier, nous voulons contribuer à donner aux doctorants une
image actuelle et mise à jour du domaine, des mutations qu'il connaît,
et de sa place dans le reste des mathématiques : c'est le propos
des cours d'``ouverture" qui doivent prendre leur place parmi les cours
de DEA intensif qui seraient une des actions promues par ce GDR (cf. §1.2).
Dans la description scientifique qui suit, nous avons dû introduire
des divisions et des regroupements de sujets visant à la lisibilité
; ces découpages sont souvent un peu artificiels, comme en témoignent
les nombreux liens transversaux que découvrira le lecteur. Il apparaîtra
aussi que des liens existent avec des chercheurs regroupés autour
d'autres thématiques, notamment avec ces proches voisins scientifiques
que sont d'une part le GDR Géométrie algébrique
complexe coordonné par Arnaud Beauville, et d'autre part
le GDR Analyse et théorie des opérateurs coordonné
par Jean Esterle. Nous avons aussi de nombreux points de contact avec des
collègues travaillant en feuilletages holomorphes et théorie
des équations différentielles (Ramis, Mattéi, Cerveau,
Eliane Salem...)
Avertissement. En fin de chaque sous-section
thématique (§§6, 7, 8, 9 et 10 de ce document) se trouvent
des listes de chercheurs travaillant dans le sous-domaine. Ces listes omettent
les noms des personnels à statut temporaire (étudiants et
ATER), mais leur contribution n'est pas à négliger, et de
fait un des buts principaux de ce GDR est de promouvoir leur intégration
scientifique et professionnelle.
§6. Fonctions holomorphes d'une ou plusieurs variables complexes
6.1. Équation de Cauchy-Riemann et formules de représentation
intégrale
La construction de fonctions holomorphes se fait le plus
souvent par résolution de l'équation ¶,
dite de Cauchy-Riemann, avec différentes contraintes sur les solutions,
par exemple la minimalité par rapport à une norme L2
avec poids. Par le biais du noyau de Bergman ou d'autres noyaux naturels,
ces solutions sont liées à la représentation intégrale
des fonctions holomorphes ainsi qu'à la projection sur des espaces
de fonctions holomorphes, telles que la projection de Szegö.
On sait, d'après les travaux de Cartan, que si D est un
domaine pseudo-convexe de Cn et
X un sous-ensemble analytique fermé de D, l'opérateur
de restriction r :
H(D)®
H(X) qui, à toute fonction F holomorphe dans
D, associe sa restriction FX
est surjectif. Les formules de solution fournissent aussi des opérateurs
d'extension et de division des fonctions holomorphes sur des sous-variétés
complexes de domaines dans Cn
(cf. rappel historique au début du § 8). Ces opérateurs,
qui dépendent explicitement de la géométrie globale
du domaine et de la géométrie réelle locale de son
bord, permettent d'étudier les problèmes d'extension avec
estimations, et sont très adaptés à l'étude
de la régularité des formes différentielles jusqu'au
bord du domaine.
Si depuis longtemps la théorie est bien comprise pour les domaines
strictement pseudoconvexes, il subsiste encore nombre de questions et d'exemples
surprenants dans les domaines faiblement pseudoconvexes. Quelles seront
alors les notions pertinentes à introduire, intermédiaires
entre faible et stricte pseudoconvexité pour la régularité
optimale du ¶ ? Un angle d'attaque est
de considérer des domaines plus ``plats", mais dans lesquels les
symétries permettent des calculs explicites, comme par exemple la
boule minimale de Hahn et Pflug. Plus générales que la pseudoconvexité,
les diverses notions de ``type fini'' se sont montrées productives
; elles se généralisent également au cadre plus abstrait
des variétés CR intrinsèques (cf. § 8). Pour
les domaines de l'espace affine complexe, où l'on cherche des réponses
plus précises, elles donnent lieu dès la dimension trois
à des difficultés techniques considérables auxquelles
ont été confrontés certains des chercheurs du GDR.
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : Aline
Bonami (Orléans), Pierre Bonneau (Toulouse 3), Philippe Charpentier
(Bordeaux 1), Anne Cumenge (Toulouse 3), Yves Dupain (Bordeaux 1), Marcel
Grangé (Bordeaux 1), Emmanuel Mazzilli (Lille 1), Chantal Menini
(Bordeaux 1), Joachim Michel (Littoral), Vincent Michel (Paris 6), Stéphane
Rigat (Aix-Marseille 1), Frédéric Symesak (Poitiers), El
Hassan Youssfi (Aix-Marseille 1).
6.2. Unicité, interpolation, théorie des opérateurs,
techniques d'analyse harmonique
L'analyse complexe à une variable fournit à
son homologue à plusieurs variables à la fois des moyens
techniques et une source de problèmes ouverts ; parfois, au contraire,
la relation est inversée quand les idées venues de plusieurs
variables, comme la solution par L. Hörmander de l'équation
¶, sont appliquées à des
problèmes en une variable.
Un type de problème naturel -- souvent motivé par des
considérations d'analyse de Fourier -- est de se demander quelles
valeurs préassignées peuvent prendre des fonctions d'une
classe donnée sur une suite de points : c'est le problème
dit d'interpolation. De manière duale, le problème dit d'unicité
(respectivement problème dit d'échantillonnage) consiste
à rechercher dans un espace fonctionnel donné si une condition
de nullité (resp. de bornage) des valeurs d'une fonction sur une
suite de points implique la nullité (resp. un contrôle de
la norme) de la fonction. Les résultats obtenus par Kristian Seip
dans la décennie passée ont relancé ce type de problème
en une variable, ce qui permet des applications et des généralisations
à plusieurs variables (en utilisant naturellement les techniques
du §6.1) et motive donc des études plus poussées à
une variable, par exemple sur des problèmes d'unicité plus
généraux. Récemment, ont été généralisées
au cas des variétés ý courbure semi-négative
(cf. §10.3) les conditions suffisantes d'interpolation dans les espaces
de Fock, connues dans le plan complexe et dans le disque unité,
par les travaux de Berndtsson, Ortega-Cerdà et Seip. Enfin, il existe
des problèmes d'analyse complexe vivants motivés par des
questions véritablement appliquées, venant de la tomographie,
du scattering inverse, l'ambigüité radar... et même de
l'économie.
L'analyse complexe à une variable, et en particulier l'étude
fine des fonctions holomorphes sur le disque unité, est un outil
indispensable de la théorie des opérateurs. C'est le propos
principal d'un GDR scientifiquement voisin (Analyse et Théorie
des opérateurs, coordonné par Jean Esterle), et celui
que nous proposons est porteur de plusieurs interactions directes : d'une
part, en particulier quand on considère des domaines modèles
comme le bidisque ou la boule unité, la théorie des opérateurs
sur les espaces de fonctions d'une variable complexe fournit des exemples
qui sont en relation avec des problèmes ouverts depuis longtemps
comme celui de la ``couronne'' (structure des idéaux de l'espace
des fonctions holomorphes bornées) ; d'autre part, la projection
de Szegö (depuis l'espace des fonctions de carré intégrable
par rapport à la mesure au bord sur les fonctions de l'espace de
Hardy) qui apparaît naturellement comme méthode de construction
de fonctions holomorphes, donne naissance à des analogues à
plusieurs variables des opérateurs de Hankel, dont les propriétés
peuvent être reliées à celles de leurs symboles, au
prix d'une compréhension précise de la structure des espaces
de fonctions impliqués (comme la factorisation des atomes liés
aux fonctions support).
Enfin, nombre des propriétés des noyaux évoqués
ci-dessus ou de régularité des fonctions analytiques s'étendent
à des espaces de fonctions qui ne sont qu'harmoniques, en un sens
ou un autre ; par exemple dans la boule unité les intégrales
de Poisson-Szegö sont exactement les fonctions qui sont annulées
par une version invariante du Laplacien. Un problème naturel est
de se demander si un analogue de cette condition reste vrai dans des domaines
plus généraux, et quelle ``distance'' sépare cette
condition d'harmonicité et celle de pluri-harmonicité.
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : Eric
Amar (Bordeaux 1), Aline Bonami (Orléans), Jacqueline Détraz
(Aix-Marseille 1), Sandrine Grellier (Orléans), Andreas Hartmann
(Bordeaux 1), Philippe Jaming (Orléans), Karim Kellay (Aix-Marseille
1), Chantal Menini (Bordeaux 1), Christophe Mourougane (Paris 6), Raphaële
Supper (Strasbourg), Frédéric Symesak (Poitiers), Pascal
Thomas (Toulouse 3), E. H. Youssfi (Marseille)
6.3. Régularité au bord et module maximal
Les questions de représentation des fonctions holomorphes
par leurs valeurs sur le bord d'un domaine (cf. §6.1) suscitent directement
la question du lien que l'on peut espérer entre les valeurs au bord
et celles à l'intérieur du domaine, et donc au type de régularité
jusqu'au bord que peut admettre une fonction. A une extrémité
du spectre est la simple continuité, voire le fait d'être
borné ou d'appartenir à un espace de Hardy ; à l'autre
extrémité, on trouve l'infinie différentiabilité
(C¥)
jusqu'au bord, voire l'analyticité réelle (Cw).
Ce dernier point de vue a conduit Chaumat, Chollet et Thilliez à
l'étude détaillée de version des théorèmes
classiques de division dans des classes qui sont intermédiaires
entre C¥
et
Cw,
notamment dans les classes de Gevrey. Le premier point de vue quant à
lui motive l'étude des fonctions bornées (ce qui conduit
à considérer les mesures au bord qui permettent la représentation
des fonctions), ainsi que l'étude des ensembles de module maximal
au bord des domaines. Ces questions apparaissent dans l'étude de
généralisations à plusieurs dimensions des problèmes
de Pick-Nevanlinna, eux-mêmes liés aux problèmes extrémaux
qui mènent à la définition des métriques invariantes
de Carathéodory et Kobayashi (cf. §8.4).
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : Eric
Amar (Bordeaux 1), Jacques Chaumat (Orsay), Anne-Marie Chollet (Lille 1),
Gérard Coeuré (Lille 1), Guennadi Henkin (Paris 6), Pascal
Honvault (Littoral), A. Iordan (Paris 6), Vincent Thilliez (Lille 1), Pascal
Thomas (Toulouse 3).
§7. Résidus en plusieurs variables et géométrie
intégrale complexe
La théorie des représentations intégrales
des fonctions holomorphes est un cas particulier de la théorie générale
des résidus en plusieurs variables. Cette théorie a été
fondée par H. Poincaré (1887) pour des applications en mécanique
céleste. Puis la théorie des résidus a été
développée par E. Picard, G. de Rham, A. Weil, L. Fantappié,
J. Leray, L. Schwartz, P. Lelong, P. Dolbeaut, A. Andreotti, F. Norguet,
A. Grothendieck, Ph. Griffiths et d'autres pour des applications en géométrie
algébrique, en géométrie analytique, en topologie
algébrique, au problème de Cauchy en plusieurs variables,
en géométrie intégrale, etc. La version moderne
de cette théorie a été introduite dans les travaux
de Herrera-Lieberman 1971, et de Coleff-Herrera 1978 sous le nom de ``théorie
des courants résiduels" (voir A. Tsikh, Multidimensional residues
and their applications, 1992).
Les recherches actuelles sur ce thème portent sur les quelques
dix sujets suivants. (1) Structure locale et globale des courants résiduels
: exemple de problème : caractériser les courants résiduels
grâce aux courants ¶-fermés
dont les supports sont assez petits au sens de la mesure de Hausdorff (généralisation
du théorème de Harvey-Shiffman-Alexander). (2) Equation ¶
et cohomologie ¶ sur des ensembles analytiques
: exemple de problème : soient X un ensemble analytique fermé
dans un domaine pseudoconvexe de Cn
et
fÎ Cp,r(¥)(X)
avec ¶ f=0, r³
1. Henkin et Polyakov (1989) ont démontré l'existence de
formes
uÎ Cp,r-1(¥)(Reg
X) telles que ¶ u=f
sur
Reg X. Trouver les conditions nécessaires et suffisantes
pour l'existence de uÎ Cp,r-1(¥)(X)
telle que ¶u=f. (3) Formes
méromorphes et formes holomorphes sur des ensembles analytiques
singuliers : caractérisation analytique de faisceaux dualisants
de Grothendieck (voir Barlet 1978, Björk 1996, Dickenstein, Gay, Sessa,
Yger 1996). (4) Transformations d'Abel et de Radon en termes d'intégrales
de Cauchy-Leray. Applications en tomographie et en économie (voir
Henkin, Shananin 1990, Novikov 2001). (5) Représentation de la ¶-cohomologie
des variétés concaves par des courants résiduels et
inversion du théorème d'Abel : voir Henkin, Passare 1999,
Fabre (thèse 2000). (6) Caractérisation des fonctions algébriques
et des polylogarithmes par des équations fonctionnelles : voir Griffiths
1976, Henkin 1995, Goncharov 1996, Hénaut 2001, G. Robert 2002,
Pirio 2002. (7) Transformation de Radon-Penrose ; équations de Maxwell-Yang-Mills
; équations de Cauchy-Riemann : voir Henkin, Novikov 1993. (8) Courants
résiduels et théorie des nombres transcendants : voir Berenstein,
Gay, Vidras, Yger, Residue currents and Bezout identities, 1993.
(9) Courants résiduels et problème de Cauchy analytique :
voir Leray, Problème de Cauchy V, 1956, Yger 1987 ; Berndtsson,
Passare 1989, Rigat 1997. (10) Equation
¶
pour des variables quaternioniques et applications. La formule de Cauchy
pour les fonctions d'une variable quaternionique (Moisil 1931, Fueter 1934)
a joué un rôle important dans le développement de l'analyse
en plusieurs variables complexes (preuve du théorème de Hartogs,
formule de Bochner-Martinelli etc.) La théorie des fonctions holomorphes
en plusieurs variables quaternioniques (ou cliffordiennes) n'est pas encore
développée, malgré l'existence d'applications intéressantes
(Corlette 1992, Gromov 1992). Les premiers résultats sur ce sujet
peuvent se trouver dans Pertici 1989, Gindikin, Henkin 1978, Salamon 1986,
Laville, Ramadanov 1998, Palamodov 1999, Alesker 2002).
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : Pierre
Dolbeaut (Paris 6), Roger Gay (Bordeaux), Alain Hénaut (Bordeaux),
Guennadi Henkin (Paris 6), Emmanuel Mazzilli (Lille), Vincent Michel (Paris
6), Stéphane Rigat (Marseille), Frédéric Sarkis (Lille),
Alain Yger (Bordeaux). (De plus, des contacts existent avec d'autres chercheurs
travaillant en France dans ce domaine, notamment G. Laville, R. Novikov,
I. Ramadanov, G. Robert.)
§8. Analyse et géométrie sur les variétés
de Cauchy-Riemann
8.1. Cohomologie du ¶ induit sur les variétés
CR
Les premiers travaux de F. Hartogs en 1906 et E. E. Levi
en 1910 ont mis en lumière un phénomène spectaculaire
d'extension automatique des fonctions holomorphes de plusieurs variables
complexes, phénomène qui est dû à une certaine
pseudoconcavité locale ou globale du bord des domaines où
elles sont définies. Dans les années 1940--1950, K. Oka puis
P. Lelong, H. Bremermann, F. Norguet, H. Grauert et L. Hörmander ont
démontré l'équivalence entre la condition analytico-géométrique
de pseudoconvexité d'un domaine, dégagée par E. E.
Levi, et le fait qu'il soit un domaine d'holomorphie, c'est-à-dire
maximal pour ces phénomènes d'extension automatique. Dans
les années 1970, la théorie des représentations intégrales
qui a été développée par H. Grauert, G. M.
Henkin, I. Lieb et E. Ramirez a donné un éclairage entièrement
nouveau sur la résolution de l'équation
¶
dans les domaines de Cn,
dans les variétés complexes projectives, sur les bords de
domaines et sur les variétés CR de codimension arbitraire,
pour lesquelles la dimension du sous-espace complexe maximal contenu dans
l'espace tangent réel est constante.
Aujourd'hui, ce courant général d'idées reste fondamental
et très fertile, spécialement pour l'étude du complexe
de Cauchy-Riemann tangentiel sur les variétés CR, i.e.
l'opérateur
¶b,
qui correspond à l'application du
¶
le long des sous-espaces complexes tangents. Les principales questions
et thèmes d'actualité dans le sujet sont donc souvent des
analogues plus délicats des théories connues dans l'espace
Cn. Tout d'abord, il s'agit
de formuler des versions CR du phénomène de Hartogs-Bochner,
évoqué en ouverture de cette section : à quelle condition
les fonctions CR définies en dehors d'un compact K d'une
variété CR M telle que M\ K est connexe
se prolongent-elles en tant que fonctions CR à travers K
? (Récemment, G. M. Henkin et V. Michel de Paris 6 ont obtenu une
condition nécessaire et suffisante pour que cet analogue direct
du phénomène de Hartogs soit satisfait lorsque M est
analytique réelle.) Il peut s'agir aussi d'élimination des
singularités sur les variétés CR : étant donné
une fonction CR ou une forme différentielle définie sur une
partie d'un bord de domaine, à quelle condition celle-ci s'étend-elle
à l'intérieur du domaine ? La résolution de l'opérateur
¶ à support exact dans les variétés
complexes et CR est encore un problème classique : étant
donné une forme exacte a à support
dans DÌ X, sous quelles
conditions existe-t-il une solution de ¶
b =a à support
dans D ? Dans quelle mesure la théorie d'Andreotti-Grauert
des variétés complexes (finitude ou annulation de certains
groupes de cohomologie de Dolbeault sur les variétés complexes
``q-convexes-concaves'') s'étend-elle au cas des variétés
CR pour le ¶b
? Des versions CR de la dualité de Serre peuvent aussi être
formulées.
Enfin, un autre courant de recherche très actif se concentre
sur le problème du bord dans les variétés complexes,
en particulier dans les variétés kählériennes.
Un cas particulier en est l'étude des enveloppes polynomiales et
rationnelles dans l'espace affine complexe ; un outil fréquent est
la production de disques analytiques attachés, et l'étude
de leur régularité. Faute de disques, on utilise des structures
moins régulières, ce qui mène aux courants positifs
fermés e aux courants rectifiables.
Sont pertinents également le tranchage, et l'holomorphie séparée.
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : Youssef
Barkatou (Poitiers), Pascal Dingoyan (Paris 6), Tien-Cuong Dinh (Orsay),
Pierre Dolbeault (Paris 6), Guennadi Henkin (Paris 6), Sergueï Ivashkovitch
(Lille 1), Christine Laurent (Grenoble), Joachim Michel (Littoral), Vincent
Michel (Paris 6), Victoria Paolantoni (Grenoble 1), Stéphane Rigat
(Aix-Marseille 1), Christine Sacré (Lille 1), Nguyen Thanh Van (Toulouse
3), Alain Yger (Bordeaux 1).
8.2. Régularité d'applications de Cauchy-Riemann et symétries
de Lie des systèmes d'équations aux dérivées
partielles
A. Sukhov de Lille 1 a récemment exhumé et
exploité une idée ancienne due à B. Segre qui consiste
à considérer une variété CR analytique réelle
Levi non-dégénérée comme un système
complètement intégrable d'équations aux dérivées
partielles. Cette vision naturelle fournit un éclairage très
prometteur sur le problème de classification des variétés
CR, dit problème d'équivalence. En amont, le point
de vue différentiel nous ramène aux idées fondatrices
de Sophus Lie concernant l'utilisation de la théorie des groupes
continus de transformation pour la résolution des équations
différentielles.
Aujourd'hui, ce pont jeté entre deux domaines qui ont évolué
de manière indépendante pendant plusieurs décennies
(la théorie structurale des EDP et la géométrie CR)
offre un ample programme de recherche. Les principaux problèmes
ouverts et thèmes d'actualité dans le sujet sont les suivants
: il s'agit tout d'abord d'étudier la régularité des
applications ponctuelles entre systèmes d'équations aux dérivées
partielles : sous quelles conditions, nécessaires, suffisantes,
une symétrie formelle est-elle forcément convergente ? sous
quelle condition est-elle algébrique ? Ces questions sont d'autant
plus prometteuses que les théorèmes géométriques
classiques sur le principe de réflexion dus à Pinchuk, Webster
et d'autres admettent des analogues directs dans le cadre des systèmes
d'équations aux dérivées partielles complètement
intégrables qui n'ont plus rien à voir avec la géométrie
CR. Il s'agit aussi de préciser les liens entre la théorie
de Chern-Moser et la théorie de Lie : trouver des formes normales
pour les systèmes d'EDP du second ordre complètement intégrables
; étudier l'algèbre de Lie des automorphismes CR infinitésimaux
à partir des formes normales, ou réciproquement, construire
les formes normales à partir de la connaissance du groupe de symétries.
D'un point de vue plus global, on rencontre des problèmes fins concernant
la régularité des applications CR continues entre variétés
CR : toute application holomorphe propre entre deux domaines bornés
à bord analytique réel dans Cn
se prolonge-t-elle continûment jusqu'au bord ? La non-annulation
de la dérivée normale d'une application CR de classe C2
entre hypersurfaces de classe C2
se propage-t-elle le long des orbites CR ? Dans une autre direction, on
peut chercher à construire l'analogue de la théorie de Lempert
pour les structures de Cauchy-Riemann en codimension arbitraire. Enfin,
l'utilisation de la classification des algèbres de Lie nilpotentes
jusqu'à la dimension 7 permet en principe de produire une liste
complète des hypersurfaces homogènes holomorphiquement non-dégénérées.
Ceci soulève donc certains problèmes liées à
la calculabilité formelle, à l'effectivité et à
la complexité des calculs dans les méthodes de S. Lie et
E. Cartan. L'utilisation des paquetages Maple ou Mathematica mis au point
par des informaticiens ou des physiciens devient alors nécessaire
pour avancer plus rapidement dans les problèmes de classification.
Aussi, la complexité inévitable des calculs formels qui apparaissent
dans la théorie de Lie-Cartan incite naturellement à une
ouverture vers des techniques informatiques et algorithmiques. Des liens
scientifiques se sont déjà noués avec le Laboratoire
d'Informatique Fondamentale de Lille I, dont certains membres comme M.
Petitot et F. Boulier appartiennent au GDR Algorithmique, logique et
programmation.
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : François
Berteloot (Toulouse 3), Bernard Coupet (Aix-Marseille 1), Nicolas Eisen
(Poitiers), Hervé Gaussier (Aix-Marseille 1), Joël Merker (Aix-Marseille
1), Alexandre Soukhov (Lille 1).
8.3. Métriques invariantes et hyperbolicité, Théorie
de Nevanlinna en plusieurs variables complexes
L'étude des domaines naturels des objets holomorphes
a pour corollaire, on l'a évoqué ci-dessus, celle des applications
holomorphes entre ces domaines. Il n'y a pas de théorème
de Riemann en plusieurs variables complexes ; mais on peut lui trouver
des analogues en définissant des métriques et des distances
qui sont invariantes par biholomorphisme, à partir d'un problème
extrémal bien conçu, essentiellement celui de trouver la
``meilleure" fonction d'un domaine dans le disque unité (qui engendre
la pseudo-distance de Carathéodory) et celui, plus fécond,
de trouver la ``meilleure" application du disque unité dans le domaine
donné (qui engendre la pseudo-distance de Kobayashi). Un domaine
est dit hyperbolique au sens d'une pseudo-distance d si elle y induit
une distance (d(z,w)=0 ssi
z=w).
Depuis le théorème de Lempert, on sait que pour les domaines
strictement convexes bornés de Cn,
les deux métriques ci-dessus sont égales et les disques extrémaux
passant par un point donné (dit géodésiques complexes)
feuillettent le domaine en-dehors du point choisi. La condition de stricte
convexité n'est pas nécessaire, et on trouve des conditions
suffisantes strictement plus faibles en étudiant les indicatrices
de certaines métriques invariantes. De façon analogue au
théorème de Riemann, on peut par exemple obtenir (sous des
hypothèses restrictives) qu'une application f est un biholomorphisme
en fonction, non pas d'information locale au bord des domaines (cf. par
exemple les travaux de Berteloot dans l'esprit des questions du §8.2),
mais d'hypothèses sur l'image par f de la pseudo-métrique
de Kobayashi-Royden en un point intérieur. Dernier exemple, les
retracts holomorphes d'un domaine peuvent se caractériser en termes
de (pseudo-)métriques invariantes ; ce type de sous-variétés
intervient en particulier quand on veut étudier les ensembles d'accumulation
des itérés d'une auto-application holomorphe d'un domaine
``taut" (ici on est aux confins de la dynamique, cf. §9).
L'étude de l'hyperbolicité au sens de Kobayashi a connu
de vastes développements, en particulier grâce à la
théorie de Nevanlinna en plusieurs variables, qui dépasse
le cadre de notre GDR tout en le chevauchant, et grâce aux questions
de singularités inessentielles, voir le §10.1 plus bas. Un
problème typique est de savoir si l'espace projectif Pn(C)
devient hyperbolique une fois qu'on lui a retiré un certain nombre
d'hyperplans (théorème de Mark Green) ou une hypersurface
d'un degré suffisamment élevé. Dans cette direction,
les discussions sont fécondes avec nos voisins en géométrie
algébrique complexe, comme El Goul ou Zaidenberg. Un autre type
de problème, moins algébrique, consiste à étudier
les ensembles discrets de Cn
tels que l'image d'une application propre de Cn
dans lui-même ne puisse pas les éviter. Cela conduit à
des méthodes qui s'appliquent à des problèmes naturels
d'interpolation dans des espaces de fonctions entières (cf. §6.2).
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : Larbi
Belkhchicha (Poitiers), François Berteloot (Toulouse 3), Jean-Pierre
Demailly (Grenoble 1), Julien Duval (Toulouse 3), Lawrence Gruman (Toulouse
3), Pierre Mazet (Paris 6), Myriam Ounaïes (Strasbourg), Jean-Pierre
Vigué (Poitiers).
§9. Dynamique holomorphe et théorie du potentiel pluricomplexe
9.1. Dynamique holomorphe à plusieurs variables
Le retour sur le devant de la scène des problèmes
d'itération complexe en une variable au cours des années
80 a suscité une activité parallèle en plusieurs variables,
centrée sur des applications dont des résultats algébriques
montrent qu'elles constituent les éléments constructifs non-triviaux
d'une famille plus générale (applications de Hénon),
ou plus généralement sur diverses généralisations
des applications polynomiales (sur
Cn)
ou rationnelles (sur l'espace projectif complexe).
En une variable, l'ensemble de Julia (celui où la dynamique est
non-triviale) porte une mesure invariante naturelle introduite par Brolin,
Lyubich, Freire-Lopez-Mañé comme limite de combinaisons de
masses de Dirac sur des cycles répulsifs. C'est aussi une mesure
d'équilibre au sens de la théorie du potentiel. Pour trouver
un analogue à plusieurs variables, des auteurs ont défini
des fonctions de Green G --- à partir de limites renormalisées
de normes d'itérés --- ainsi que des courants positifs fermés
T=ddc
G. Différentes notions d'ensembles de Julia (ou d'ensemble
de Julia remplis) découlent de la considération des supports
de produits extérieurs de différents courants T, ce
qui pose en soi des problèmes de définition. A partir d'un
tel produit de degré (n,n) on peut définir
une mesure d'équilibre ; dans le cas d'un endomorphisme holomorphe
f de Pn, Briend et Duval
ont démontré que cette mesure reflète la distribution
des points périodiques répulsifs de f, que ses exposants
de Liapounoff sont positifs, et qu'elle est l'unique mesure d'entropie
maximale. La construction d'une mesure avec de bonnes propriétés
ergodiques a été obtenue dans d'autres cas par Favre et Guedj
en poursuivant la voie initiée par Bedford-Lyubich-Smillie. L'étude
du cas de Cn, nécessite
déjà le choix d'une compactification adaptée pour
exploiter les résultats précédents.
Lattès avait fourni les premiers exemples d'applications rationnelles
dont l'ensemble de Julia est P1
tout entier. L'étude du support de la mesure ``de Green'' évoquée
plus haut permet de caractériser les analogues en dimension supérieure
des exemples de Lattès, en fournisssant au passage des exemples
inattendus d'auto-applications holomorphes propres de certains domaines.
Berteloot et Patrizio ont appliqué à d'autres problèmes
d'applications holomorphes entre domaines les outils de la dynamique holomorphe
projective.
La question de la détermination des couples d'endomorphismes
permutables intervient dans le problème de l'itération d'un
seul endomorphisme. Fatou et Julia l'ont étudié dans les
années 1920 pour le cas des polynômes dans C.
Dinh et Sibony ont caractérisé une vaste classe de couples
d'endomorphismes holomorphes permutables de Pn.
Dans le même esprit, des méthodes de dynamique dans C2
sont appliquées à l'étude des couples de polynômes
de C tels que l'image réciproque normalisée
d'une mesure de probabilité donnée soit la même. On
en déduit des résultats sur les compacts d'unicité
des polynômes (au sens de Nevanlinna) ; ce sont des compacts de capacité
positive, la mesure en question étant ici -- à nouveau --
la mesure d'équilibre du compact considéré.
On rencontre dans des questions de dynamique holomorphe (comme les feuilletages
ou les endomorphismes de Pk) beaucoup
d'objets laminés dans un sens très faible et sur lesquels
on aimerait pouvoir résoudre des équations ¶.
Berndtsson et Sibony ont donné des solutions de l'équation
lorsque T est un courant, par exemple de bidegré (1,1) positif
fermé dans Cn+1
pour prendre le cadre le plus simple, avec des estimées L2
relativement au courant T, modulo les obstructions usuelles. Le
cas où T est le courant d'intégration sur une hypersurface
correspond à la situation classique. On obtient une extension surprenante
de la théorie de Kodaira-Nakano-Hörmander. De façon
inattendue, le support de T peut ne contenir aucun disque holomorphe
; on résout l'équation ¶
sur des objets : les courants positifs (fermés ou harmoniques) sans
structure différentiable, même faible.
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : François
Berteloot (Toulouse 3), Jean-Yves Briend (Aix-Marseille 1), Tien-Cuong
Dinh (Orsay), Julien Duval (Toulouse 3), Vincent Guedj (Toulouse 3), Peter
Haïssinsky (Aix-Marseille 1), Nessim Sibony (Orsay). (Les chercheurs
qui travaillent dans ce domaine bénéficient des contacts
qu'ils ont au sein de leurs universités avec les dynamiciens plus
spécialisés dans la théorie à une variable,
par exemple Xavier Buff à Toulouse 3.)
9.2. Théorie du potentiel pluricomplexe
L'étude des fonctions plurisousharmoniques (éventuellement
maximales), de l'équation de Monge-Ampère et des capacités
associées possède beaucoup d'applications au-delà
de la dynamique, par exemple pour mesurer la ``taille'' naturelle des singularités,
pour obtenir des résultats d'analyticité séparée,
pour des problèmes d'approximations, etc. -- on retrouve
les questions centrales évoquées §8.1.
La classe des fonctions plurisousharmoniques à croissance logarithmique
sur Cn permet de définir
une fonction de Green pluricomplexe comme une certaine fonction extrémale.
Sadullaev avait caractérisé l'algébricité des
sous-variétés analytiques de Cn
par la possibilité de définir une telle fonction sur la sous-variété.
En utilisant des méthodes qui proviennent des travaux de Demailly
et en définissant des classes plus générales de fonctions
plurisousharmoniques, Zeriahi arrive d'une part à un critère
d'algébricité semi-local, d'autre part à un résultat
avec estimation du degré d'algébricité de la sous-variété
considérée.
L'approximation obtenue par Nivoche de la fonction extrémale
d'un compact contenu dans un domaine par des fonctions de Green pluricomplexes
permet de généraliser un résultat d'approximation
(sur les largeurs au sens de Kolmorogov) à des espaces de fonctions
à plusieurs variables. Les fonctions de Green à plusieurs
pôles sont en rapport avec des problèmes d'interpolation de
points par des disques analytiques, dans l'esprit du théorème
de Lempert (qui concernait, lui, un pôle unique), ce qui a des conséquences
pour les problèmes de type Pick-Nevanlinna (cf. §6.3).
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : Stéphanie
Nivoche (Toulouse 3), Nguyen Thanh Van (Toulouse 3), Ahmed Zeriahi (Toulouse
3).
§10. Géométrie complexe
Il est difficile de tracer une frontière entre analyse
et géométrie complexes. Leur conjonction et leur interaction
peuvent être mobilisées par la théorie des fonctions,
qui trouve dans la géométrie un cadre plus naturel à
ses résultats ou à ses méthodes, ainsi qu'un langage
sans lequel certains problèmes seraient restés insolubles.
L'analyse fournit aussi à la géométrie d'autres motivations
et possibilités de développement, notamment lorsque la géométrie
algébrique complexe exploite des méthodes issues des travaux
de Hörmander sur les équations aux dérivées partielles,
par exemple dans les travaux de Demailly. Nous regroupons ici plusieurs
rameaux qui jettent un pont entre analyse et géométrie.
10.1. Prolongement d'applications méromorphes et problème
de plongement des structures CR
Il est connu depuis les travaux de Brody et Kwack qu'une
variété complexe compacte X est hyperbolique au sens
de Kobayashi (cf. §8.3) si et seulement si toute application holomorphe
f de C dans X est constante et si et seulement
si toute application holomorphe g du disque pointé
D\
{0} dans X se prolonge au disque tout entier. Des analogues des
théorèmes classiques de Picard s'étudient donc naturellement
dans le cadre des applications méromorphes entre variétés
compactes, et concourent à la compréhension de leur classification.
Cependant la question de l'extension des applications méromorphes
est plus subtile que pour les applications holomorphes ; par exemple, il
existe une variété complexe X de dimension 3 telle
que toute application définie dans le complémentaire d'un
point dans un domaine D de C2
et à valeurs dans X s'étend au domaine D, mais
la propriété analogue n'est pas vérifiée pour
une boule épointée de C3.
Toutefois, Ivashkovitch a aussi prouvé que pour toute surface
complexe compacte X et toute application f: W
\ K X, où W est une surface
de Stein, K compact, et W \ K
connexe, se prolonge méromorphiquement au complémentaire
d'un nombre fini de points dans W. Si cet ensemble
de points n'est pas vide, X contient une coquille sphérique
de dimension 2, donc est de classe VII.
Les méthodes omniprésentes en dynamique holomorphe (cf.
section 4) sont aussi pertinentes ici. Par exemple, on sait depuis les
travaux de Skoda et de Sibony que l'étude de la croissance des potentiels
d'un courant positif fermé de degré (1,1) (les potentiels
d'un courant devant satisfaire une équation de Monge-Ampère)
permet d'obtenir des résultats d'extension du courant ; une application
récente en a été donnée par Dingoyan à
des résultats d'extension des applications méromorphes dans
les variétés projectives.
Les applications méromorphes se définissent à partir
de la variété qui donne leur graphe ; pour étudier
leur prolongement on peut chercher des résultats de plongement du
graphe ou voir leur graphe comme le bord d'une autre variété.
Sarkis a donné des résultats dans cette direction dans un
cas qui admet un ensemble maigre au sens de Hausdorff de singularités
inessentielles.
Quand on se donne une structure CR (cf. §8) de façon abstraite
sur une variété, on se demande si elle est réalisable
par plongement dans un espace complexe affine ou projectif. D'après
un théorème de Boutet de Monvel, la réponse est positive
pour les variétés CR compactes fortement pseudoconvexes de
dimension réelle 2n+1 ³ 5
dont la dimension CR est n (maximale). Pour n=1, Lempert
a utilisé la représentation naturelle d'une variété
plongeable M de dimension 3 comme un bord pseudoconcave pour montrer
que si elle est plongeable, on peut la plonger dans une variété
algébrique compacte X que M sépare alors en
deux côtés pseudoconvexe et pseudoconcave. Epstein et Henkin
partent de cette situation pour définir une notion de presque plongeabilité
d'une variété pseudoconcave à bord X-
munie d'un diviseur Z (il faut que la dimension de l'espace de sections
H0(X-,[d·
Z]) soit suffisamment grande et que tout complémentaire d'un
ensemble analytique soit plongeable dans un espace projectif) et montrent
son équivalence avec la plongeabilité de
¶
X- dans l'espace complexe affine.
La question générale du plongement d'une surface CR fortement
pseudoconvexe est délicate, et reste ouverte.
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : Pascal
Dingoyan (Paris 6), Guennadi Henkin (Paris 6), Sergueï Ivachkovitch
(Lille 1), Joachim Michel (Littoral), Frédéric Sarkis (Lille
1).
10.2. Structures presque complexes
Une autre généralisation naturelle de l'analyse
complexe à plusieurs variables (et qui, là encore, n'a de
sens qu'en dimension complexe au moins 2) est celle de structure presque
complexe, donnée par le choix dans l'espace tangent en chaque point
d'un endomorphisme J qui remplace la multiplication des vecteurs
par
i. L'analogue des disques analytiques dans ce contexte sont
les courbes pseudo-holomorphes (introduites par Gromov avec des motivations
de géométrie symplectique). On a commencé l'étude
des analogues de l'hyperbolicité au sens de Kobayashi dans ce contexte.
Plusieurs résultats ont été obtenus sur la structure
locale de l'espace des courbes pseudo-holomorphes. On s'intéresse
en particulier à la forme du voisinage d'une courbe à singularités
données, ou plus généralement satisfaisant un jeu
de contraintes : passer par certains points, y avoir une tangente déterminée,
ou plus généralement prescrire un jet d'ordre fini. Certains
de ces résultats s'appliquent au problème d'isotopie symplectique
dans P2(C).
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : Jean-François
Barraud (Lille 1), Damien Gayet (Orsay), Sergueï Ivachkovitch (Lille
1).
10.3. Classification des variétés complexes compactes ; variétés
projectives et kähleriennes
Dans le prolongement d'un programme de Kodaira, on étudie
les surfaces compactes complexes minimales. Donnons un exemple de résultat.
La classe VII0 est constituée
des surfaces S vérifiant b1(S)=1
(où les
bi(S) sont
les nombres de Betti). Sous ces hypothèses, une classification dans
le cas b2(S)=0 a été
obtenue (par de nombreux auteurs, concluant avec Bogomolov, et Teleman).
En général, Kato a montré qu'une surface S
de la classe VII0 admet au plus
b2(S) courbes rationnelles
; et que si S admet une coquille sphérique globale, alors
le nombre de courbes rationnelles est maximal. Dloussky, Oeljeklaus et
Toma ont démontré la réciproque : s'il y a exactement
b2(S) courbes rationnelles,
il y a une coquille sphérique globale.
Une condition suffisante pour l'existence de b2(S)
courbes rationnelles est l'existence d'un champ de vecteurs holomorphes.
Les mêmes auteurs et leurs étudiants, ont obtenu des résultats
de classification à partir d'autres conditions sur la surface (dimension
du groupe d'automorphismes, existence de feuilletages holomorphes singuliers).
Demailly a appliqué, en particulier, des méthodes issues
de la solution de l'équation de Cauchy-Riemann par Hörmander
(estimations L2, fonctions pluri-sous-harmoniques,
qui conduisent à introduire des notions comme les ``exposants de
singularités complexes'', liés aux nombres de Lelong) à
une grande variété de problèmes qui relèvent
de nos voisins en géométrie analytique (Demailly est d'ailleurs
membre du GDR Géométrie Algébrique Complexe).
Citons (de façon non exhaustive) l'existence de métriques
de Kähler-Einstein sur certaines variétés de Fano, l'invariance
du cône de Kähler dans une déformation de variétés
kähleriennes compactes, et des résultats dans la direction
de la conjecture de Fujita, qui assure un nombre suffisant de sections
au fibré H0(X,KX+mL)
où X est une variété algébrique projective,
L un fibré en droites suffisamment positif, et m un
entier suffisamment grand en fonction de la dimension n de X.
Chercheurs du réseau travaillant sur ces sujets : Frédéric
Bosio (Poitiers), Jean-Pierre Demailly (Grenoble 1), Georges Dloussky (Aix-Marseille
1), Jean-Jacques Loeb (Angers), Michel Méo (Angers), Karl Oeljeklaus
(Aix-Marseille 1), Andrei Teleman (Aix-Marseille 1).
§11. Prospective pour les quatre années à venir
Nous donnons ci-dessous une liste de problèmes et
de directions de recherche que nous nous proposons d'aborder et de poursuivre
dans le cadre du GDR au cours des quatre prochaines années. Ces
perspectives s'ajoutent à celles évoquées ci-dessus
(et parfois les reprennent).
Fonctions holomorphes d'une ou plusieurs variables complexes
· Régularité
jusqu'au bord des solutions de l'opérateur ¶.
· Stabilité
de l'opérateur ¶-Neumann
· Etude des rapprochements
entre la convexité en géométrie affine et Segre-convexité
en géométrie complexe d'une part, domaines bornés
pseudoconvexes à bord réel-analytique et domaines strictement
pseudoconvexes d'autre part.
· Les estimations
du noyau de Bergman dans les domaines de Cn,
n³ 4, restent à faire et
ont des implications dans le problème du ¶.
On en attend des estimées sous-elliptiques précises et la
régularité du projecteur de Bergman.
· Généraliser
le théorème de synthèse spectrale de Schwartz en plusieurs
variables : toute solution f de P(¶/¶
z) f=0 s'écrit comme somme d'exponentielles polynômes.
· Problème
de Fischer : Condition nécessaire et suffisante sur un couple de
polynômes (P,Q) pour que l'espace des fonctions holomorphes
dans Cn satisfasse
H( Cn)= Ker P(¶/¶
z) Q H( Cn).
Ce problème est fortement relié à des problèmes
de Cauchy caractéristiques (y compris dans le cadre réel).
Il s'applique aussi à des questions d'échantillonnage.
· Caractérisation
des ensembles de zéros des classes de Nevanlinna pour de nombreux
domaines (par exemple certains domaines singuliers de Cn
dont la boule minimale); conditions nécessaires et conditions suffisantes
pour les zéros des fonctions de H¥
pour certains domaines convexes.
· Problèmes
d'échantillonnage dans les espaces de type Bergman.
· Théorème
de la Couronne Hp (structure de
l'espace Hp comme
H¥-module)
pour certains domaines convexes.
· Nouvelles caractérisations
des espaces de fonctions holomorphes pour les domaines de type fini et
application aux opérateurs de Hankel.
· Analyse complexe
dans les domaines symétriques de rang supérieur ou plus simplement
les domaines tubes (régularité des opérateurs de Hankel,
espaces de Hardy...). L'analyse sur ces domaines fait intervenir des opérateurs
oscillants d'une nature bien différente des intégrales singulières
qui sont la base de l'étude dans les domaines réguliers.
· Etude des fonctions
propres dans l'espace hyperbolique complexe, comme suite naturelle à
l'étude des fonctions harmoniques pour la métrique hyperbolique.
Ceci intéresse aussi des chercheurs extérieurs à notre
thématique (Jean-Pierre Otal).
· Comportement
des fonctions entières à croissance contrôlée
en relation avec les principes d'incertitude pour la transformée
de Fourier et la fonction ambiguïté radar.
· Les propriétés
des idéaux engendrés par un germe donné de fonction
analytique dans l'anneau des germes de fonctions ultradifférentiables
sont encore mal connues, en particulier dans le cadre quasi-analytique.
Les liens entre l'analyse différentielle, la géométrie
algébrique et la théorie des singularités ne manquent
pas et sont à exploiter. Les récents travaux sur les structures
o-minimales menés tant par des logiciens que par des géomètres
jettent un éclairage nouveau sur les classes de fonctions quasi-analytiques
et renforcent l'intérêt qui leur est porté.
· Donner des
conditions sur un sous-ensemble analytique pour qu'ait lieu l'extension
bornée (respectivement l'extension avec même norme) des fonctions
holomorphes bornées.
· Si D
est un domaine pseudo-convexe de Cn
et X un sous-ensemble analytique fermé de D , étudier
le problème d'extension des fonctions holomorphes de X à
D, et les problèmes de division qui lui sont associés,
lorsque X présente des singularités. Dans ce cadre,
l'obtention de résultats passe par la recherche de théorèmes
de structure sur les courants résiduels (cf. thématique suivante).
Théorie des résidus en plusieurs variables et géométrie
intégrale complexe
Nous résumons ici, en particulier, la partie prospective
de l'exposé fait en §7.
· Soit f
un germe d'application holomorphe de
Cn
dans Cn, tel que son Jacobien
J(f) s'annule sur les zéros de f; J(f)
est-il dans l'idéal engendré par les coordonnées de
f? On recherche une version plus constructive du théorème
de Briançon-Skoda, qui serait au coeur d'un certain nombre de problèmes
sur les résidus.
· Structure locale
et globale des courants résiduels. Représentation de la ¶-cohomologie
des variétés concaves par des courants résiduels et
inversion du théorème d'Abel.
· Equation ¶
et cohomologie ¶ sur des ensembles analytiques,
formes méromorphes et formes holomorphes sur des ensembles analytiques.
· Caractérisation
des fonctions algébriques et des polylogarithmes par des équations
fonctionnelles.
· Equation ¶
pour des variables quaternioniques et applications.
· Caractérisation
des fonctions algébriques et des polylogarithmes par des équations
fonctionnelles.
· Transformations
d'Abel et de Radon en termes d'intégrales de Cauchy-Leray. Applications
en tomographie et en économie.
· Applications
à la transformation de Radon-Penrose, aux équations de Maxwell-Yang-Mills,
à la théorie des nombres transcendants, et au problème
de Cauchy analytique.
Analyse et géométrie sur les bords de domaines et sur les
variétés de Cauchy-Riemann
· Résolution
du ¶ à support exact dans les variétés
complexes (lié à la question de la non-existence de variétés
CR Levi-plates dans l'espace projectif).
· Dualité
de Serre pour les variétés CR.
· Etude du principe
de réflexion en plusieurs variables complexes dans le cas non minimal.
· Généralisation
du prolongement CR et application des symétries de Lie.
· Classification
locale des hypersurfaces analytiques réelles homogènes de
C3 d'après leur groupe
de symétrie CR.
· Formes normales
à la Cartan-Chern-Moser pour les hypersurfaces uniformément
Levi-dégénérées et finiment non-dégénérées
· Involutivité
générique des systèmes d'équations aux dérivées
partielles analytiques.
· Paramétrisation
des transformations ponctuelles ou de contact entre systèmes différentiels.
· Elaboration
de programmes informatiques sous Maple ou Mathematica pour l'application
de la méthode d'équivalence (Elie Cartan).
· Régularité
d'applications holomorphes propres et d'applications CR continues. Convergence
d'applications CR lisses ou formelles à valeurs dans un ensemble
analytique réel ne contenant pas de courbe holomorphes.
· Caractérisation
tensorielle de l'algébrisabilité des hypersurfaces de
C2.
· Applications
de la théorie de désingularisation de Zariski-Hironaka à
la géométrie CR analytique réelle. Recherche de critère
effectifs (algorithmiques) pour repérer l'existence d'ensembles
analytiques complexes contenus dans un ensemble analytique réel.
· Analyse et
géométrie CR-quaternionique.
· Etant donnée
une surface compacte totalement réelle de C2,
existe-t-il une surface de Riemann compacte à bord s'appuyant dessus
?
· Comportement
au bord des suites d'itérées d'applications holomorphes d'un
domaine borné dans lui-même.
Dynamique holomorphe et théorie du potentiel pluricomplexe
· Etudes fines
sur les ensembles de Julia, Fatou, les mesures et courants invariants:
dimension de Hausdorff, structure de lamination, classification de composantes
de Fatou, problème de composantes non-récurrentes...
· Endomorphismes
chaotiques de Pk : questions de
généricité, exemples, caractérisation des exemples
de Lattès par la dimension de leur mesure de Green.
· Etude approfondie
de l'équation
¶uÙ
T=fÙ T lorsque T
est un courant de bidegré (p,p), et comme préliminaire
: structure des courants positifs fermés dans ces bidegrés.
Même les questions les plus immédiates sont ouvertes, par
exemple l'approximation au sens faible par des variétés (la
question en bidegré (1,1) est essentiellement équivalente
au problème de Levi).
· Etude des automorphismes
et des application birationnelles en dimension quelconque. Ceci conduira
à des problèmes intéressants sur les courants positifs
fermés de codimension élevée : problème de
définition comme intersection de courants de codimension 1, problème
d'approximation par des cycles holomorphes. Les courants positifs plurisousharmoniques
sont également très interéssants (on sait, d'après
L. Garnett, que les compacts laminaires portent des courants positifs pluriharmoniques).
· Trouver de
grandes classes d'applications méromorphes pour lesquelles on peut
pousser loin l'étude de la dynamique (on ne dispose pas de techniques
pour étudier une application méromorphe générale),
ou trouver d'autres méthodes pour construire des mesures et courants
invariants. Comme exemple, on a un peu traité les classes suivantes:
applications régulières, applications d'allure polynomiale,
applications semblables aux applications de Hénon, application d'allure
horizontale.
· Construire
une théorie de l'entropie des courants, rendant compte de l'unicité
d'un courant d'entropie maximale pour un endomorphisme de Pk.
· Théorie
du pluripotentiel relativement à un courant positif fermé
(motivée par la construction d'une mesure invariante d'entropie
maximale pour certaines classes d'automorphismes).
· Théorie
des fonctions extrémales dans une variété kählérienne
compacte (motivée par l'étude de la théorie du pluripotentiel
avec croissance logarithmique dans Cn
en compactifiant Cn).
· Elucider les
rapports entre la fonction de Green pluricomplexe (objet plurisousharmonique)
et des objets holomorphes comme les disques analytiques ou les sous-ensembles
analytiques.
· Construction
de fonctions plurisousharmoniques maximales pour l'opérateur de
Monge-Ampère, avec des singularités logarithmiques données
et une croissance logarithmique sur Cn
; possible ou non en fonction de certains invariants sur l'ensemble des
singularités.
· Etude de la
taille des ensembles de sous-niveau des fonctions plurisousharmoniques
en termes de mesures et de capacités de type Hausdorff-Riesz.
Géométrie complexe
· Problème
de Levi pour les espaces analytiques: si X est un espace analytique
de Stein et si
W est un ouvert relativement
compact de X localement de Stein,
W est-il
lui-même de Stein? Des travaux récents de jeunes chercheurs
issus de Paris-6 et Marseille sur des questions classiques de convexité
holomorphe devraient fournir une nouvelle source d'inspiration pour ce
problème.
· Donner des
versions géométriques des phénomènes de Hartogs
récemment mis en évidence (cf. §8.1), ce qui implique
de résoudre des problèmes de bord dans un cadre CR.
· Etude des structures
CR à l'aide des formules intégrales en vue d'une nouvelle
approche aux théorèmes de plongements à la Kuranishi.
· Etude des plongements
des structures CR abstraites de type fini.
· Etude des structures
presque-complexes à l'aide des formules intégrales.
· Trouver un
analogue presque-complexe du théorème d'hyperbolicité
de Mark Green.
· Etude des déformations
des structures complexes à l'aide des formules intégrales.
· Démontrer
la conjecture qu'une surface S de la classe
VII0
de Kodaira avec b2>0 admet une coquille
sphérique globale. Etudier les variétés admettant
une coquille sphérique globale en dimension supérieure à
deux. Liens avec les feuilletages holomorphes, avec la dynamique holomorphe
de Cn.
· Actions de
groupes de Lie compacts et fonctions plurisousharmoniques sur les variétés
de Stein, variétés homogènes
· Courants positifs
fermés sur les surfaces non-kählériennes.
· Propriétés
des noyaux de Bergman pour l'interpolation et pour la construction de métriques
sur les fibrés vectoriels holomorphes avec de bonnes propriétés
de positivité.
· Mieux comprendre
la dualité entre cônes de diviseurs et cônes de courbes,
pour des variétés projectives ou kählériennes.
On conjecture (dans le cadre projectif) que le dual du cône pseudo-effectif
est constitué des classes des courbes ``mouvantes", ce qui aurait
des répercussions en direction de la théorie du modèle
minimal et des conjectures d'abondance.
· Toute variété
kählérienne est-elle limite de variétés projectives?
§12. Travaux des trois dernières années (1999--2001)
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