Géométrie, Algèbre, Dynamique et Topologie

Christopher-Lloyd Simon, "Pseudo-caractères du groupe modulaire via l'enlacement des nœuds modulaires"

Europe/Paris
Description
Le groupe modulaire PSL(2;Z) agit sur le plan hyperbolique avec pour quotient la surface modulaire M,
dont le fibré tangent unitaire U est une 3-variété homéomorphe au complément du nœud trèfle dans la sphère.
Les classes de conjugaison hyperboliques de PSL(2;Z) correspondent aux géodésiques orientées fermées dans M.
Celles-ci se relèvent aux orbites périodiques pour le flot géodésique dans U, que l'on appelle nœuds modulaires.

Le nombre d'enlacement entre un nœud modulaire et le nœud trèfle est bien compris :
E. Ghys et J. Barge ont montré que c'est un pseudocaractère de PSL(2;Z)
qui coïncide avec la fonction de Rademacher, dont M. Atiyah avait montré l'ubiquité
l'identifiant avec six autres fonctions importantes dans divers domaines des mathématiques.

Qu'en est-il du nombre d'enlacement entre deux nœuds modulaires ? Nous verrons qu'ils permettent
de trouver une base pour l'espace vectoriel topologique de tous les pseudocaractères PSL(2;Z).
Cela s'interprète comme une théorie (de Fourier) des pseudocaractères du groupe modulaire.

L'exposé introduira toutes les notions nécessaires à sa compréhension
(l'espace des pseudocaractères d'un groupe, bases de Schauder d'un espace vectoriel topologique,
la géométrie et topologie du groupe modulaire, les nombres d'enlacement entre nœuds modulaires, etc).