Titre du projet: Ecole Doctorale: LAMAV_VRANCKEN SCIENCES POUR L'INGENIEUR (ED SPI 072) [1] Département Mathématiques et leurs interactions Domaine scientifique principal du thème concerné Unité de recherche LAMAV (Laboratoire de Mathématiques et leurs Applications de Valenciennes, EA 4015, Valenciennes) Nom, prénom et email du directeur de thèse VRANCKEN LUC, [email protected] Titre du sujet de thèse en français Etude des sous-variétés Lagrangiennes dans les espaces de formes complexes Titre du sujet de thèse en anglais Study of Lagrangian submanifolds in complex space forms Description du projet en français incluant un argumentaire présentant les enjeux de la thèse Les espaces de formes complexes, c’est-à-dire l’espace euclidien complexe et les espaces projectifs et hyperboliques complexes, sont les exemples les plus simples de variétés de Kähler-Einstein, le cadre naturel pour étudier les sous-variétés lagrangiennes et leurs propriétés métriques. On dit qu’une sous-variété de dimension n d’une variété Kähler-Einstein de dimension (réelle) 2n est lagrangienne si elle annule la forme symplectique canonique. Les sous-variétés lagrangiennes ont été introduites à l’origine dans le cadre de la mécanique symplectique comme auxiliaire à la description des trajectoires de particules soumises à une force. Elles aparaissement également dans certains développements récents de la physique théorique (symétrie mirroir, …). En ce qui concerne les variétés lagrangiennes un résultat important est une inégalité entre la courbure moyenne de l'immersion (qui est une invariante extrinsèque) et la courbure scalaire de l'immersion (qui est une invariante intrinsèque). Cette inégalité a été obtenue par Borelli, Chen et Morvan et aussi par Ros et Urbano. Ils ont aussi montrés que la sphère de Whitney est le seul exemple (en dehors des sous-variétés totalement géodésiques) qui réalise l'égalité dans cette inégalité en ce qui concerne les sous-variétés lagrangiennes de l'espace complexe de dimension n. L'idée de la preuve est que pour avoir l'égalité il est nécessaire et suffisant que un tenseur K, construit a partir de la seconde forme fondamentale et la courbure moyenne s'annule identiquement. Ce tenseur est caractérisé par les propriétés que il est totalement symétrique et que sa trace s'annule. Le but de la thèse est de investiger ce tenseur K systématiquement en utilisant entre autre la similarité entre la géométrie différentielle affine et la géométrie lagrangienne. Bien sûr, pour les variétés minimales le tenseur K =J h où h est la seconde forme fondamentale. Un des résultats attendus est la classification des variétés pour lesquelles le tenseur K est un tenseur isotropique, ce qui veut dire que g(K(v,v),K(v,v)) est indépendant du vecteur tangent v. Pour les sous-variétés lagrangiennes minimales une telle classification a été obtenue par Montiel et Urbano, Isotropic totally real submanifolds, Math.Z. 199, 1988. Un autre but de la thèse est d'obtenir le même type de résultats si l'espace ambiente n'est plus Riemannienne mais semi-Riemannienne. En plus, un autre thème de recherche sera d'exploiter plus explicitement la similarité entre la géométrie différentielle affine et la géométrie lagrangienne. Une similarité qui pour le moment existe seulement entre les sphères affines et les sous-variétés lagrangiennes minimales. Le but sera de voir si et comment on peut éteindre cette relation pour des sous-variétés arbitraires. En particulier il sera intéressant de trouver une relation entre par exemple la courbure moyenne affine (et les résultats obtenus par Trudinger et Wang) et les sous-variétés H-minimales lagrangiennes.