La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Étude non commutative de feuilletages Marta Macho-Stadler UPV/EHU Institut Henri Poincaré, 29 mai 2010 Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Índice 1 La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? 2 Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites 3 C*-algèbres: topologie non commutative 4 La C*-algèbre d’un groupoı̈de 5 K-théorie: le retour à la topologie 6 Étude non commutative d’espaces feuilletés Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Índice 1 La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? 2 Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites 3 C*-algèbres: topologie non commutative 4 La C*-algèbre d’un groupoı̈de 5 K-théorie: le retour à la topologie 6 Étude non commutative d’espaces feuilletés Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le monde non commutatif Schèma de fonctionnement En mathématique non commutative: Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le monde non commutatif Schèma de fonctionnement En mathématique non commutative: (i) étant donné un objet singulier G, on commence par obtenir une desingularisation Ge décrivant G dans le sens à étudier (mesurable, topologique, différentiable, ...). Souvent, Ge sera un groupoı̈de et le quotient de l’espace des unités Ge par l’action du groupoı̈de sera G; Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le monde non commutatif Schèma de fonctionnement En mathématique non commutative: (i) étant donné un objet singulier G, on commence par obtenir une desingularisation Ge décrivant G dans le sens à étudier (mesurable, topologique, différentiable, ...). Souvent, Ge sera un groupoı̈de et le quotient de l’espace des unités Ge par l’action du groupoı̈de sera G; (ii) Ge devrait avoir une bonne structure, pour définir une algèbre e dont les propriétés reflètent celles de G; de fonctions C ∗ (G) Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le monde non commutatif Schèma de fonctionnement En mathématique non commutative: (i) étant donné un objet singulier G, on commence par obtenir une desingularisation Ge décrivant G dans le sens à étudier (mesurable, topologique, différentiable, ...). Souvent, Ge sera un groupoı̈de et le quotient de l’espace des unités Ge par l’action du groupoı̈de sera G; (ii) Ge devrait avoir une bonne structure, pour définir une algèbre e dont les propriétés reflètent celles de G; de fonctions C ∗ (G) e (iii) on analyse alors l’anneau non commutatif C ∗ (G). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Un exemple d’espace singulier L’action d’un groupe Soit Γ un groupe topologique qui agit à droite sur l’espace topologique X , α : X × Γ → X : Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Un exemple d’espace singulier L’action d’un groupe Soit Γ un groupe topologique qui agit à droite sur l’espace topologique X , α : X × Γ → X : (i) le quotient G = X /Γ est souvent un objet singulier. Sa desingularisation naturelle est le groupoı̈de produit Ge = X × Γ (d’espace d’unités X , applications α(x, γ) = xγ, β(x, γ) = x et produit (x, γ 0 )(xγ 0 , γ) = (x, γ 0 γ)): le quotient de X par l’action du groupoı̈de est G = X /Γ; Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Un exemple d’espace singulier L’action d’un groupe Soit Γ un groupe topologique qui agit à droite sur l’espace topologique X , α : X × Γ → X : (i) le quotient G = X /Γ est souvent un objet singulier. Sa desingularisation naturelle est le groupoı̈de produit Ge = X × Γ (d’espace d’unités X , applications α(x, γ) = xγ, β(x, γ) = x et produit (x, γ 0 )(xγ 0 , γ) = (x, γ 0 γ)): le quotient de X par l’action du groupoı̈de est G = X /Γ; e = C0 (X ) ×α Γ est un (ii) la C*-algèbre produit croisé C ∗ (G) espace facile de calculer; Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Un exemple d’espace singulier L’action d’un groupe Soit Γ un groupe topologique qui agit à droite sur l’espace topologique X , α : X × Γ → X : (i) le quotient G = X /Γ est souvent un objet singulier. Sa desingularisation naturelle est le groupoı̈de produit Ge = X × Γ (d’espace d’unités X , applications α(x, γ) = xγ, β(x, γ) = x et produit (x, γ 0 )(xγ 0 , γ) = (x, γ 0 γ)): le quotient de X par l’action du groupoı̈de est G = X /Γ; e = C0 (X ) ×α Γ est un (ii) la C*-algèbre produit croisé C ∗ (G) espace facile de calculer; (iii) C0 (X ) ×α Γ représentera topologiquement X /Γ (en K-théorie). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Índice 1 La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? 2 Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites 3 C*-algèbres: topologie non commutative 4 La C*-algèbre d’un groupoı̈de 5 K-théorie: le retour à la topologie 6 Étude non commutative d’espaces feuilletés Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Un groupoı̈de topologique (de Lie) est (i) un couple d’espaces localement compacts (variétés différentiabes) (M = G 0 , G ), où M ⊂ G est l’espace des unités (séparé) et G est l’espace total, Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Un groupoı̈de topologique (de Lie) est (i) un couple d’espaces localement compacts (variétés différentiabes) (M = G 0 , G ), où M ⊂ G est l’espace des unités (séparé) et G est l’espace total, (ii) deux applications surjectives et ouvertes (submersions), les projections, α, β : G −→ M, l’origine et le but resp., où si x ∈ M, α(x) = β(x) = x, Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Un groupoı̈de topologique (de Lie) est (i) un couple d’espaces localement compacts (variétés différentiabes) (M = G 0 , G ), où M ⊂ G est l’espace des unités (séparé) et G est l’espace total, (ii) deux applications surjectives et ouvertes (submersions), les projections, α, β : G −→ M, l’origine et le but resp., où si x ∈ M, α(x) = β(x) = x, (iii) un homéomorphisme (difféomorphisme) i : G −→ G , l’inversion, vérifiant i = i −1 , Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Un groupoı̈de topologique (de Lie) est (i) un couple d’espaces localement compacts (variétés différentiabes) (M = G 0 , G ), où M ⊂ G est l’espace des unités (séparé) et G est l’espace total, (ii) deux applications surjectives et ouvertes (submersions), les projections, α, β : G −→ M, l’origine et le but resp., où si x ∈ M, α(x) = β(x) = x, (iii) un homéomorphisme (difféomorphisme) i : G −→ G , l’inversion, vérifiant i = i −1 , (iv) une loi de composition partielle continue (différentiable), . : G 2 −→ G , la multiplication, où l’ensemble des couples composables est G 2 = {(γ2 , γ1 ) ∈ G × G : α(γ2 ) = β(γ1 )}, que l’on note par γ2 .γ1 , Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Groupoı̈des topologiques (de Lie) et vérifiant: Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Groupoı̈des topologiques (de Lie) et vérifiant: (i) Associativité: si γ1 , γ2 , γ3 ∈ G sont telles que ((γ2 , γ1 ) ∈ G 2 et (γ3 , γ2 .γ1 ) ∈ G 2 ) ou ((γ3 , γ2 ) ∈ G 2 et (γ3 .γ2 , γ1 ) ∈ G 2 ), alors on a les identités: γ3 .(γ2 .γ1 ) = (γ3 .γ2 ).γ1 ; (ii) Unités: pour tout γ ∈ G , on a (γ, α(γ)) ∈ G 2 et (β(γ), γ) ∈ G 2 , et alors γ.α(γ) = γ = β(γ).γ; (iii) Inversion: pour chaque γ ∈ G , on a (γ, i(γ)) ∈ G 2 , (i(γ), γ) ∈ G 2 , et on a les identités: γ.i(γ) = β(γ), i(γ).γ = α(γ). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Groupoı̈des topologiques (de Lie) et vérifiant: (i) Associativité: si γ1 , γ2 , γ3 ∈ G sont telles que ((γ2 , γ1 ) ∈ G 2 et (γ3 , γ2 .γ1 ) ∈ G 2 ) ou ((γ3 , γ2 ) ∈ G 2 et (γ3 .γ2 , γ1 ) ∈ G 2 ), alors on a les identités: γ3 .(γ2 .γ1 ) = (γ3 .γ2 ).γ1 ; (ii) Unités: pour tout γ ∈ G , on a (γ, α(γ)) ∈ G 2 et (β(γ), γ) ∈ G 2 , et alors γ.α(γ) = γ = β(γ).γ; (iii) Inversion: pour chaque γ ∈ G , on a (γ, i(γ)) ∈ G 2 , (i(γ), γ) ∈ G 2 , et on a les identités: γ.i(γ) = β(γ), i(γ).γ = α(γ). On l’exprime par G Marta Macho-Stadler α- - M. β Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Exemples de groupoı̈des topologiques (de Lie) Un groupe Si M est un point, le groupoı̈de est un groupe. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Exemples de groupoı̈des topologiques (de Lie) Un groupe Si M est un point, le groupoı̈de est un groupe. Le groupoı̈de d’homotopie d’une variété M Soit P(M) l’ensemble des chemins sur M avec la topologie compacte-ouverte (si (K , U) = {γ ∈ P(M) : γ(K ) ⊂ U}, σ = {(K , U) : K compact ⊂ [0, 1], U ouvert dans M} est une sousbase). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Exemples de groupoı̈des topologiques (de Lie) Un groupe Si M est un point, le groupoı̈de est un groupe. Le groupoı̈de d’homotopie d’une variété M Soit P(M) l’ensemble des chemins sur M avec la topologie compacte-ouverte (si (K , U) = {γ ∈ P(M) : γ(K ) ⊂ U}, σ = {(K , U) : K compact ⊂ [0, 1], U ouvert dans M} est une sousbase). Sur P(M) on définit la relation d’équivalence ouverte: γ ∼ γ 0 si γ est homotope à γ 0 avec extrémités fixes. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’homotopie d’une variété M Le quotient Π1 (M) = P(M)/ ∼, est un groupoı̈de localement compact, d’espace d’unités M (classes des chemins constants), α(γ) = γ(0), β(γ) = γ(1) et la multiplicaction et l’inversion usuelles de chemins. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’homotopie d’une variété M Le quotient Π1 (M) = P(M)/ ∼, est un groupoı̈de localement compact, d’espace d’unités M (classes des chemins constants), α(γ) = γ(0), β(γ) = γ(1) et la multiplicaction et l’inversion usuelles de chemins. (α, β) : Π1 (M) −→ M × M est un revêtement: on a donc sur Π1 (M) une structure de variété différentiable, compatible avec la topologie quotient, qui fait de Π1 (M) un groupoı̈de de Lie, le groupoı̈de fondamental de M. Pour x ∈ M, α : β −1 (x) −→ M est le revêtement universel de M et π1 (M, x) = {γ ∈ Π1 (M) : α(γ) = x = β(γ)}. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Homomorphismes de groupoı̈des Étant donnés deux groupoı̈des topologiques (de Lie) G1 G2 α1 - M1 et β1 α2 - M2 , un homomorphisme de groupoı̈des de G1 dans G2 est β2 une application continue (différentiable) f : G1 −→ G2 , telle que: Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Homomorphismes de groupoı̈des Étant donnés deux groupoı̈des topologiques (de Lie) G1 G2 α1 - M1 et β1 α2 - M2 , un homomorphisme de groupoı̈des de G1 dans G2 est β2 une application continue (différentiable) f : G1 −→ G2 , telle que: (i) si (γ2 , γ1 ) ∈ G12 , alors (f (γ2 ), f (γ1 )) ∈ G22 , et (ii) dans ce cas, on a l’identité f (γ2 .γ1 ) = f (γ2 ).f (γ1 ). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Homomorphismes de groupoı̈des Étant donnés deux groupoı̈des topologiques (de Lie) G1 G2 α1 - M1 et β1 α2 - M2 , un homomorphisme de groupoı̈des de G1 dans G2 est β2 une application continue (différentiable) f : G1 −→ G2 , telle que: (i) si (γ2 , γ1 ) ∈ G12 , alors (f (γ2 ), f (γ1 )) ∈ G22 , et (ii) dans ce cas, on a l’identité f (γ2 .γ1 ) = f (γ2 ).f (γ1 ). On a ainsi la catégorie des groupoı̈des topologiques (de Lie) et homomorphismes entre eux. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Mais,... il y a peu d’isomorphismes entre groupoı̈des Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Mais,... il y a peu d’isomorphismes entre groupoı̈des Pour cette raison on introduit une autre notion d’équivalence (qui passe bien aux C*-algèbres et en K-théorie): une équivalence de Morita entre deux groupoı̈des de Lie G1 et G2 est la donnée de: (i) une variété Zf non séparée, localement compacte et différentiable, avec deux submersions r : Zf −→ M1 et s : Zf −→ M2 ; (ii) Zf est un G1 -espace principal à gauche et un G2 -espace principal à droite; (iii) les deux actions commutent; (iv) r induit un homormorphisme entre Zf /G2 et M1 et s induit un difféomorphisme entre G1 \Zf et M2 . Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Índice 1 La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? 2 Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites 3 C*-algèbres: topologie non commutative 4 La C*-algèbre d’un groupoı̈de 5 K-théorie: le retour à la topologie 6 Étude non commutative d’espaces feuilletés Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La categorie des C*-algèbres Une C*-algèbre A est une algèbre de Banach complexe de norme k·k avec une involution (·∗ : A → A, tel que (a + b)∗ = a∗ + b ∗ , (λa)∗ = λa∗ , (ab)∗ = b ∗ a∗ et (a∗ )∗ = a pour a, b ∈ A et λ ∈ C, est une isométrie), telle que si a ∈ A on a kaa∗ k = kak2 . Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La categorie des C*-algèbres Une C*-algèbre A est une algèbre de Banach complexe de norme k·k avec une involution (·∗ : A → A, tel que (a + b)∗ = a∗ + b ∗ , (λa)∗ = λa∗ , (ab)∗ = b ∗ a∗ et (a∗ )∗ = a pour a, b ∈ A et λ ∈ C, est une isométrie), telle que si a ∈ A on a kaa∗ k = kak2 . *-morphismes Une application φ : A → B entre C*-algèbres est un *-morphisme si elle est linéaire, multiplicative et φ(a∗ ) = φ(a)∗ . Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La categorie des C*-algèbres Un contrexemple: *-algèbre de Banach qui n’est une C*-algèbre On considère l’algèbre des fonctions continues C [−1, 1] avec la norme kf k = sup |f (t)|. On définit l’involution f ∗ (t) = f (−t). |t|≤1 C [−1, 1] est une *-algèbre de Banach, telle que kf ∗ k = kf k pour tout f ∈ C [−1, 1]. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La categorie des C*-algèbres Un contrexemple: *-algèbre de Banach qui n’est une C*-algèbre On considère l’algèbre des fonctions continues C [−1, 1] avec la norme kf k = sup |f (t)|. On définit l’involution f ∗ (t) = f (−t). |t|≤1 C [−1, 1] est une *-algèbre de Banach, telle que kf ∗ k = kf k pour tout f ∈ C [−1, 1]. Mais elle n’est pas une C*-algèbre: l’application n 0 f (t) = 0t sisi tt ≤ ≥0 a norme 1 et f ∗ f = 0. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés L’exemple basique: les opérateurs linéaires bornés Soit H un espace de Hilbert et B(H) est l’ensemble des opérateurs linéaires bornés de H (f ∈ B(H) ⇒ kf kop = sup kf (x)k est fini). kxk≤1 Avec les opérations poctuelles (somme et produit de fonctions) et l’adjonction usuelle comme involution, B(H) est une C*-algèbre. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés L’exemple basique: les opérateurs linéaires bornés Soit H un espace de Hilbert et B(H) est l’ensemble des opérateurs linéaires bornés de H (f ∈ B(H) ⇒ kf kop = sup kf (x)k est fini). kxk≤1 Avec les opérations poctuelles (somme et produit de fonctions) et l’adjonction usuelle comme involution, B(H) est une C*-algèbre. L’algèbre des opérateurs compacts K(H) ⊂ B(H) (u ∈ K(H) si u(boule unité) est relativement compact), est une C*-algèbre. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés L’exemple basique: les opérateurs linéaires bornés Soit H un espace de Hilbert et B(H) est l’ensemble des opérateurs linéaires bornés de H (f ∈ B(H) ⇒ kf kop = sup kf (x)k est fini). kxk≤1 Avec les opérations poctuelles (somme et produit de fonctions) et l’adjonction usuelle comme involution, B(H) est une C*-algèbre. L’algèbre des opérateurs compacts K(H) ⊂ B(H) (u ∈ K(H) si u(boule unité) est relativement compact), est une C*-algèbre. Teorème de Gelfand-Naimark Pour chaque C*-algèbre A, il existe un espace de Hilbert complexe H et une isométrie (un *-monomorphisme) de A dans B(H). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le cas commutatif Si M est un espace localement compact, l’algèbre C0 (M) = {f : M → C : ∀ > 0, ∃K compact ⊂ X tel que |f (x)| < , si x 6∈ K }, avec l’involution f ∗ (x) = f (x), pour x ∈ M, est une C*-algèbre commutative. C0 (M) est la complétion de Cc (M). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le cas commutatif Si M est un espace localement compact, l’algèbre C0 (M) = {f : M → C : ∀ > 0, ∃K compact ⊂ X tel que |f (x)| < , si x 6∈ K }, avec l’involution f ∗ (x) = f (x), pour x ∈ M, est une C*-algèbre commutative. C0 (M) est la complétion de Cc (M). Théorème de Gelfand Toute C*-algèbre commutative est de la forme C0 (M), pour un certain espace localement compact et séparé M, c’est à dire, la categorie des C*-algèbres commutatives et ∗-morphismes, est duale de celle des espaces localement compacts et applications propres. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le changement des points par les fonctions Monde commutatif M ≡ C0 (M) aplication propre (homéomor.) ouvert dans M point dans M fermé dans M compact dans M compactification CII connexion Marta Macho-Stadler Monde non commutatif A C*-algèbre non commutative morphisme (automorphisme) idéal dans A idéal maximal dans A quotient dans A unitaire de A adjonction d’une unité séparabilité ∃ idempotent non trivial Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le changement des points par les fonctions Deux espaces topologiques X et Y (localement compacts et séparés) sont homéomorphes ⇔ C0 (X ) et C0 (Y ) sont *-isomorphes. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le changement des points par les fonctions Deux espaces topologiques X et Y (localement compacts et séparés) sont homéomorphes ⇔ C0 (X ) et C0 (Y ) sont *-isomorphes. Dans le cas d’un espace X non localement compact et/ou non séparé, C0 (X ) est une algèbre trop petite pour contenir de l’information sur X : • si X = {1, 2, 3}, avec les topologies τ1 = X , ∅, {1, 2} et τ2 = {X , ∅}, C0 (X , τ1 ) et C0 (X , τ2 ) sont *-isomorphes à C, • il y a des exemples d’espaces séparés où toutes les applications continues sont constantes. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés L’équivalence de Morita entre C*-algèbres Deux C*-algèbres A et B sont Morita-équivalentes, s’il existe un B-module de Hilbert plein E, tel que A est isomorphe à KB (E), i.e. elles coı̈ncident modulo des matrices finies (comme C et M2 (C)) ⇔ A ⊗ K ' B ⊗ K. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés L’équivalence de Morita entre C*-algèbres Deux C*-algèbres A et B sont Morita-équivalentes, s’il existe un B-module de Hilbert plein E, tel que A est isomorphe à KB (E), i.e. elles coı̈ncident modulo des matrices finies (comme C et M2 (C)) ⇔ A ⊗ K ' B ⊗ K. C’est la bonne notion d’équivalence, car la K-théorie ne distingue pas des C*-algèbres Morita-équivalentes. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Índice 1 La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? 2 Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites 3 C*-algèbres: topologie non commutative 4 La C*-algèbre d’un groupoı̈de 5 K-théorie: le retour à la topologie 6 Étude non commutative d’espaces feuilletés Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Sistèmes de Haar sur groupoı̈des Comme une généralisation de la notion de mesure de Haar sur les groupes (mesure invariante par l’action du groupe): étant donné G un groupoı̈de localement compact, un sistème de Haar à gauche est un ensemble de mesures {λu | u ∈ G 0 } tel que: Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Sistèmes de Haar sur groupoı̈des Comme une généralisation de la notion de mesure de Haar sur les groupes (mesure invariante par l’action du groupe): étant donné G un groupoı̈de localement compact, un sistème de Haar à gauche est un ensemble de mesures {λu | u ∈ G 0 } tel que: (i) le support de la mesure λu est α−1 (u); (ii) continuité: R∀f ∈ Cc (G ), λ(f ) : G 0 → C définie par λ(f )(u) = fdλu est continue; (iii) invariance à gauche: pour x ∈ G et f ∈ Cc (G ) Z Z f (x.y )dλα(x) (y ) = f (y )dλβ(x) (y ) Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La C*-algèbre d’un groupoı̈de Sur Cc (G ), l’espace vectoriel complexe des fonctions complexes de support compact sur G , on définit la convolution Z f ∗ g (x) = f (x.y )g i(y ) dλα(x) (y ), et l’involution f ∗ (x) = f i(x) , qui font de Cc (G ) une *-álgebre. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La C*-algèbre d’un groupoı̈de Étant donné un espace de Hilbert H, pour chaque x, y ∈ H on a la seminorme kukx,y = |hu(x), y i|. On définit sur B(H) la topologie faible d’opérateurs, engendrée par ces seminormes ({An } → A ∈ B(H) ⇔ hAn (x), y i → hA(x), y i pour x, y ∈ H). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La C*-algèbre d’un groupoı̈de Étant donné un espace de Hilbert H, pour chaque x, y ∈ H on a la seminorme kukx,y = |hu(x), y i|. On définit sur B(H) la topologie faible d’opérateurs, engendrée par ces seminormes ({An } → A ∈ B(H) ⇔ hAn (x), y i → hA(x), y i pour x, y ∈ H). Si K ⊂ G est compact, on définit une seminorme sur Cc (G ) par kf kK = supx∈K |f (x)| et la topologie limite inductive sur Cc (G ) (fn → f ⇔ kf − fn kK → 0 pour tout compact K ⊂ G ). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La C*-algèbre d’un groupoı̈de Étant donné G un groupoı̈de localement compact et séparé avec un système de Haar à gauche {λu }, une représentation de Cc (G ) dans H est un *-morphisme continu π : Cc (G ) → B(H) tel que l’espace engendré par l’image hπ(f )(x) | f ∈ Cc (G ), x ∈ Hi est dense dans H. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La C*-algèbre d’un groupoı̈de Étant donné G un groupoı̈de localement compact et séparé avec un système de Haar à gauche {λu }, une représentation de Cc (G ) dans H est un *-morphisme continu π : Cc (G ) → B(H) tel que l’espace engendré par l’image hπ(f )(x) | f ∈ Cc (G ), x ∈ Hi est dense dans H. Pour chaque u ∈ G 0 , on considère Hu = L2 α−1 (u), λu et la représentation réduite πu : Cc (G ) → B(Hu ) Z πu (f )(φ) (x) = f x.y φ i(y ) dλu (y ), β −1 (u) où f ∈ Cc (G ), φ ∈ L2 α−1 (u), λu et x ∈ α−1 (u). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La C*-algèbre réduite d’un groupoı̈de La norme réduite est kf kred = sup{kπu (f )kop | u ∈ G 0 }. La ∗ (G ), est complétion de Cc (G ) par rapport à la norme réduite, Cred la C*-algèbre réduite de G . Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La C*-algèbre réduite d’un groupoı̈de La norme réduite est kf kred = sup{kπu (f )kop | u ∈ G 0 }. La ∗ (G ), est complétion de Cc (G ) par rapport à la norme réduite, Cred la C*-algèbre réduite de G . Invariance par équivalence de Morita Si G1 α1 - M1 et G2 β 1 α2 - M2 sont des groupoı̈des β2 ∗ (G ) et C ∗ (G ) sont des Morita-équivalentes, alors Cred 1 2 red C*-algèbres Morita-équivalentes. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Índice 1 La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? 2 Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites 3 C*-algèbres: topologie non commutative 4 La C*-algèbre d’un groupoı̈de 5 K-théorie: le retour à la topologie 6 Étude non commutative d’espaces feuilletés Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le changement des points par les fonctions En topologie commutative, les outils plus immédiats et puissants son l’homologie et l’homotopie. Mais, ils n’ont pas de généralisations claires non commutatives. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le changement des points par les fonctions En topologie commutative, les outils plus immédiats et puissants son l’homologie et l’homotopie. Mais, ils n’ont pas de généralisations claires non commutatives. K-théorie topologique d’Atiyah K 0 (M): c’est le groupe de Grothendieck engendré par le semigroupe des classes d’isomorphisme de fibrés vectoriels complexes sur M, qui est un foncteur contravariant de la catégorie des espaces localement compacts dans celle des groupes abéliens. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés K-théorie topologique Si M est un espace localement compact, E est un fibré vectoriel complexe sur M et Γ(M, E ) l’ensemble des sections continues de E , alors: Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés K-théorie topologique Si M est un espace localement compact, E est un fibré vectoriel complexe sur M et Γ(M, E ) l’ensemble des sections continues de E , alors: (i) Γ(M, E ) est un module sur l’anneau C (M); (ii) si M est compact, alors Γ(M, E ) est un module projectif de type fini. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés K-théorie topologique Si M est un espace localement compact, E est un fibré vectoriel complexe sur M et Γ(M, E ) l’ensemble des sections continues de E , alors: (i) Γ(M, E ) est un module sur l’anneau C (M); (ii) si M est compact, alors Γ(M, E ) est un module projectif de type fini. Théorème de Swan Γ es un foncteur covariant de la catégorie des fibrés vectoriels complexes sur un espace localement compact et séparé M, dans la catégorie des modules projectifs de type fini sur C (M), et on peut même montrer que Γ est bijective. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La K-théorie analytique Étant donnée une C*-algèbre A (unitaire) et la *-algèbre (non ∞ [ complète) limite inductive M∞ (A) = Mn (A), deux projecteurs n=1 (p = p 2 = p ∗ ) p, q ∈ M∞ (A) sont équivalents, s’il existe v ∈ M∞ (A), avec p = v ∗ v et q = vv ∗ . L’ensemble des classes d’équivalence V(A) est un semigroupe abélien, avec la somme p 0 [p] + [q] = . 0 q Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La K-théorie analytique Étant donnée une C*-algèbre A (unitaire) et la *-algèbre (non ∞ [ complète) limite inductive M∞ (A) = Mn (A), deux projecteurs n=1 (p = p 2 = p ∗ ) p, q ∈ M∞ (A) sont équivalents, s’il existe v ∈ M∞ (A), avec p = v ∗ v et q = vv ∗ . L’ensemble des classes d’équivalence V(A) est un semigroupe abélien, avec la somme p 0 [p] + [q] = . 0 q K0 (A) est le groupe de Grothendieck de V(A): ses éléments sont les différences formelles [p] − [q] avec [p], [q] ∈ V(A). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Propriétés (i) invariance par homotopie, Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Propriétés (i) invariance par homotopie, (ii) semiexactitude et scision, Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Propriétés (i) invariance par homotopie, (ii) semiexactitude et scision, (iii) elle préserve la somme directe et les limites inductives, Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Propriétés (i) invariance par homotopie, (ii) semiexactitude et scision, (iii) elle préserve la somme directe et les limites inductives, (iv) stabilité: K0 (A) ' K0 (A ⊗ K) et donc si A y B sont Morita-équivalentes, K0 (A) ' K0 (B). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Propriétés (i) invariance par homotopie, (ii) semiexactitude et scision, (iii) elle préserve la somme directe et les limites inductives, (iv) stabilité: K0 (A) ' K0 (A ⊗ K) et donc si A y B sont Morita-équivalentes, K0 (A) ' K0 (B). Le théorème de Swan Si M est un espace localement compact et séparé, on a un isomorphisme naturel K0 (C0 (M)) ' K 0 (M). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Índice 1 La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? 2 Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites 3 C*-algèbres: topologie non commutative 4 La C*-algèbre d’un groupoı̈de 5 K-théorie: le retour à la topologie 6 Étude non commutative d’espaces feuilletés Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Espace feuilleté (M, F) M est une n-variété et F est une décomposition de M en p-sous-variétés plongées, qui est localement un produit. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Espace feuilleté (M, F) • Transversale verte: Comportement comme x → x/2 (x ≥ 0) Feuilles rouges à holonomie non triviale • Transversale jaune Comportement comme l’identité Feuilles bleues sans holonomie Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le goupoı̈de d’homotopie d’un feuilletage Étant donné (M, F) un feuilletage de dimension p et codimension q sur une variété M de dimension m = p + q. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le goupoı̈de d’homotopie d’un feuilletage Étant donné (M, F) un feuilletage de dimension p et codimension q sur une variété M de dimension m = p + q. L’objet de notre étude est l’espace des feuilles M/F, qui est en général un espace singulier, et qui sera remplacé par un groupoı̈de adéquate. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le goupoı̈de d’homotopie d’un feuilletage Étant donné (M, F) un feuilletage de dimension p et codimension q sur une variété M de dimension m = p + q. L’objet de notre étude est l’espace des feuilles M/F, qui est en général un espace singulier, et qui sera remplacé par un groupoı̈de adéquate. Soit P(F) l’ensemble des chemins tangents à F, avec la topologie compacte-ouverte. On définit la relation d’équivalence (ouverte): γ ∼ γ 0 , si γ est homotope (à extrémités fixes) à γ 0 dans la feuille qui les contient. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’homotopie: structure topologique Le quotient Π1 (F) = P(F)/ ∼, est un groupoı̈de localement compact Π1 (F) α- - M: l’espace des unités est M (identifié avec β la classe des chemins constants), α(γ) = γ(0), β(γ) = γ(1) et la multiplication et l’inversion du groupoı̈de sont induites par la composition et l’inversion usuelle de chemins, respectivement: α, β, i y . sont continues, α et β sont ouvertes et i est un homéomorphisme. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’homotopie: structure topologique Le quotient Π1 (F) = P(F)/ ∼, est un groupoı̈de localement compact Π1 (F) α- - M: l’espace des unités est M (identifié avec β la classe des chemins constants), α(γ) = γ(0), β(γ) = γ(1) et la multiplication et l’inversion du groupoı̈de sont induites par la composition et l’inversion usuelle de chemins, respectivement: α, β, i y . sont continues, α et β sont ouvertes et i est un homéomorphisme. Si x ∈ M, β : α−1 (x) −→ Lx est le revêtement universel de la feuille par x. Et {γ ∈ Π1 (F) : α(γ) = x = β(γ)} = π1 (Lx , x). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’homotopie: structure différentiable Si γ est un chemin tangent à F, on considère deux cubes distingués Ui = Pi × Ti , où Ui est un voisinage de γ(i) (i ∈ {0, 1}), Pi est une plaque et Ti est une transversale de F. • Transversale verte: Comportement comme x → x/2 (x ≥ 0) Feuilles rouges à holonomie non triviale • Transversale jaune Comportement comme l’identité Feuilles bleues sans holonomie Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’homotopie: structure différentiable Si γ est un chemin tangent à F, on considère deux cubes distingués Ui = Pi × Ti , où Ui est un voisinage de γ(i) (i ∈ {0, 1}), Pi est une plaque et Ti est une transversale de F. • Transversale verte: Modulo possibles restrictions de T0 etComportement T trivialité locale du 1 , lacomme x → x/2 (x ≥ 0) Feuilles rouges à holonomie non triviale feuilletage permet de définir un difféomorphisme d’holonomie Transversale jaune hγ : T0 → T1 représenté par un tube Comportement de• chemins tangents à F, comme l’identité bleues holonomie ĥγ : T0 × [0, 1] → M, paramétré par Feuilles T0 et hγsansconsiste à passer de l’origine à l’extrémité de chacun de ces chemins. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’homotopie: structure différentiable ĥγ se prolonge à une famille différentiable de chemins tangents à F, paramétrée par P0 × T0 × P1 , et qui induit un difféomorphisme de U0 sur U1 . Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’homotopie: structure différentiable ĥγ se prolonge à une famille différentiable de chemins tangents à F, paramétrée par P0 × T0 × P1 , et qui induit un difféomorphisme de U0 sur U1 . En passant aux classes d’homotopie, on obtient une carte locale sur Π1 (F). L’atlas ainsi construit définit sur Π1 (F) une structure de variété différentiable de dimension 2p + q. Comme tous les objets qui définissent la structure de groupoı̈de sur Π1 (F) sont différentiables, Π1 (F) α- - M est un groupoı̈de de Lie, le β groupoı̈de d’homotopie du feuilletage. C’est la version feuilletée du groupoı̈de fondamental d’une variété. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’holonomie Sur P(F), on définit une relation d’équivalence ouverte plus fine que l’antérieure : γ∼h γ 0 si le germe d’holonomie du lacet (γ 0 )−1 .γ est trivial. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’holonomie Sur P(F), on définit une relation d’équivalence ouverte plus fine que l’antérieure : γ∼h γ 0 si le germe d’holonomie du lacet (γ 0 )−1 .γ est trivial. On obtient un groupoı̈de de Lie Hol(F) = P(F)/∼h α- - M (de β la même dimension), le groupoı̈de d’holonomie du feuilletage. Ses fibres sont les revêtements d’holonomie des feuilles F: si x ∈ M et h : π1 (Lx , x) → Diff (T0 , x) est la représentation d’holonomie de la feuille Lx par x, α : β −1 (Hol(F)) −→ Lx est l’application de revêtement correspondante au noyau de la représentation d’holonomie. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’holonomie Il existe un homomorphisme surjectif de groupoı̈des de Lie φ : Π1 (F) −→ Hol(F): au contraire que Π1 (F), Hol(F) oublie la structure des feuilles et porte uniquement de l’information sur la structure transverse de F: c’est la désingularisation naturelle de M/F. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le groupoı̈de d’holonomie Il existe un homomorphisme surjectif de groupoı̈des de Lie φ : Π1 (F) −→ Hol(F): au contraire que Π1 (F), Hol(F) oublie la structure des feuilles et porte uniquement de l’information sur la structure transverse de F: c’est la désingularisation naturelle de M/F. L’étude de M/F est une étude de propriétés transverses du feuilletage : si T est une transversale totale, le groupoı̈de transverse en T est Hol(F)T T = {γ ∈ Hol(F) : α(γ), β(γ) ∈ T } et l’immersion naturelle de T dans M induit une équivalence de Morita entre les groupoı̈des de Lie Hol(F) et Hol(F)T T. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La C*-algèbre d’un feuilletage Le choix d’une métrique de Riemann sur M, définit une décomposition orthogonale T (M) = ν(F) ⊕ T (F) du fibré tangent. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La C*-algèbre d’un feuilletage Le choix d’une métrique de Riemann sur M, définit une décomposition orthogonale T (M) = ν(F) ⊕ T (F) du fibré tangent. Étant donnée une forme pure ω, de type (0, p) sur M (p est la dimension du feuilletage): si x ∈ M et Lx est la feuille par x, la restriction ω|Lx = ωx est une forme volume sur Lx . Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La C*-algèbre d’un feuilletage Comme α : β −1 (Hol(F)) −→ Lx est une application de revêtement, on peut relever ωx en λx sur β −1 (Hol(F)). De façon globale, on relève ω par α, en une forme volume λ = α∗ (ω) sur Hol(F), qui définit un volume par restriction aux β-fibres. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés La C*-algèbre d’un feuilletage Comme α : β −1 (Hol(F)) −→ Lx est une application de revêtement, on peut relever ωx en λx sur β −1 (Hol(F)). De façon globale, on relève ω par α, en une forme volume λ = α∗ (ω) sur Hol(F), qui définit un volume par restriction aux β-fibres. Ce volume est invariant par translations à gauche : Si fZ ∈ Cc (β −1 (x)) et γ0 Z∈ α−1 (x), alors f (γ)dλx (γ) = f (γ0 .γ)dλβ(γ0 ) (γ): β −1 (x) β −1 (β(γ0 )) {λx }x∈M est un système de Haar à gauche pour Hol(F) et on a ∗ (G ). défini C ∗ (M, F) = Cred Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Propriétés Elle est stable C ∗ (M, F) ⊗ K ∼ = C ∗ (M, F). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Propriétés Elle est stable C ∗ (M, F) ⊗ K ∼ = C ∗ (M, F). Elle dépend uniquement de sa structure transverse Si T est une transversale totale: C ∗ (M, F) ∼ = C ∗ (Hol(F)T ) ⊗ K. T Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Propriétés Elle est stable C ∗ (M, F) ⊗ K ∼ = C ∗ (M, F). Elle dépend uniquement de sa structure transverse Si T est une transversale totale: C ∗ (M, F) ∼ = C ∗ (Hol(F)T ) ⊗ K. T Elle préserve les équivalences de feuilletages Si (M1 , F1 ) et (M2 , F2 ) sont topologiquement équivalentes, alors, C ∗ (M1 , F1 ) ⊗ K ∼ = C ∗ (M2 , F2 ) ⊗ K. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Propriétés Elle est stable C ∗ (M, F) ⊗ K ∼ = C ∗ (M, F). Elle dépend uniquement de sa structure transverse Si T est une transversale totale: C ∗ (M, F) ∼ = C ∗ (Hol(F)T ) ⊗ K. T Elle préserve les équivalences de feuilletages Si (M1 , F1 ) et (M2 , F2 ) sont topologiquement équivalentes, alors, C ∗ (M1 , F1 ) ⊗ K ∼ = C ∗ (M2 , F2 ) ⊗ K. Dans le cas d’un groupoı̈de séparé C ∗ (M, F) est simple ⇔ le feuilletage est minimal. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Exemples Feuilletage par points Si M est localement compact et il est feuilleté par points, alors Hol(F) = M, C ∗ (M, F) = C0 (M) et K∗ (C ∗ (M, F)) ' K ∗ (M). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Exemples Feuilletage par points Si M est localement compact et il est feuilleté par points, alors Hol(F) = M, C ∗ (M, F) = C0 (M) et K∗ (C ∗ (M, F)) ' K ∗ (M). Feuilletage par une feuille unique Si M est localement compact et M est une variété feuilletée par une feuille unique, alors Hol(F) = M × M. Un système de Haar est tout simplement une mesure λ sur M, de support M: C ∗ (M, F) = K(L2 (M, λ)) et K∗ (C ∗ (M, F)) ' K ∗ (∗) = C. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Exemples Fibrations Étant donnée une fibration F p → M → B q (F connexe), M est feuilletée par les images réciproques des points de B (c’est l’espace des feuilles). Toutes les feuilles sont fermées et difféomorphes à F . Hol(F) est le graphe de la relation d’équivalence correspondente à la partition de M en feuilles, C ∗ (M, F) ' C0 (B, K(L2 (F )) ' C0 (B) ⊗ K(L2 (F )) et K∗ (C ∗ (M, F)) ' K ∗ (B). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le feuilletage linéaire sur le tore Pour θ ∈ R, les courbes intégrales du champ de vecteurs X = ∂x∂ 1 + θ ∂x∂ 2 , définissent un feuilletage Fθ sur le tore T2 (solutions de l’équation dy = θdx). Si θ ∈ Q, chaque feuille est un cercle, et si θ ∈ I, chaque feuille est une droite dense dans le tore, et le fuilletage induit est le feuilletage de Kronecker . Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le feuilletage linéaire sur le tore Pour θ ∈ R, les courbes intégrales du champ de vecteurs X = ∂x∂ 1 + θ ∂x∂ 2 , définissent un feuilletage Fθ sur le tore T2 (solutions de l’équation dy = θdx). Si θ ∈ Q, chaque feuille est un cercle, et si θ ∈ I, chaque feuille est une droite dense dans le tore, et le fuilletage induit est le feuilletage de Kronecker . L’espace des feuilles du feuilletage de Kronecker Lθ = T2 /Fθ , est un espace topologique trivial, mais sa C*-algèbre C ∗ (Lθ ) décrit les propriétés topologiques du feuilletage. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le feuilletage linéaire sur le tore La C*-algèbre du feuilletage C ∗ (Lθ ) est Morita-équivalente à Aθ , la C*-algèbre universelle engendrée par les deux générateurs unitaires u et v , tels que uv = e −2iπθ vu: c’est le tore non commutatif ou algèbre de rotation irrationnelle. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le feuilletage linéaire sur le tore La C*-algèbre du feuilletage C ∗ (Lθ ) est Morita-équivalente à Aθ , la C*-algèbre universelle engendrée par les deux générateurs unitaires u et v , tels que uv = e −2iπθ vu: c’est le tore non commutatif ou algèbre de rotation irrationnelle. Aθ peut être décrite comme le produit croisé C (S1 ) ×α Z, où Z agit sur C (S1 ) ' C ∗ (v ) par la rotation d’angle θ sur S1 (αn (f )(z) = f (e −2iπnθ z), pour z ∈ S1 ): c’est l’action sur la transversale S1 . Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Le feuilletage linéaire sur le tore La C*-algèbre du feuilletage C ∗ (Lθ ) est Morita-équivalente à Aθ , la C*-algèbre universelle engendrée par les deux générateurs unitaires u et v , tels que uv = e −2iπθ vu: c’est le tore non commutatif ou algèbre de rotation irrationnelle. Aθ peut être décrite comme le produit croisé C (S1 ) ×α Z, où Z agit sur C (S1 ) ' C ∗ (v ) par la rotation d’angle θ sur S1 (αn (f )(z) = f (e −2iπnθ z), pour z ∈ S1 ): c’est l’action sur la transversale S1 . La structure projective, c’est à dire, K0 (Aθ ), fournit un code pour distinguer Aθ pour les différentes valeurs de θ. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Notre travail 1: la conjecture de Baum-Connes Étant donnée une variété feuilletée (M, F), un théorème de Buffet-Lor montre qu’il existe un espace topologique BG (unique modulo équivalences d’homotopie) et une fonction continue i : BG −→ M/F, avec la propriété universelle suivante: pour tout X et f : X −→ M/F, il existe g : X −→ BG définie modulo homotopie telle que f = i ◦ g . Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Notre travail 1: la conjecture de Baum-Connes Étant donnée une variété feuilletée (M, F), un théorème de Buffet-Lor montre qu’il existe un espace topologique BG (unique modulo équivalences d’homotopie) et une fonction continue i : BG −→ M/F, avec la propriété universelle suivante: pour tout X et f : X −→ M/F, il existe g : X −→ BG définie modulo homotopie telle que f = i ◦ g . On peut penser en BG (objet transverse) comme un espace feuilleté (W , FW ), à feuilles contractiles dont les groupoı̈des d’holonomie transverses sont localement isomorphes à Hol(F). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Notre travail 1: la conjecture de Baum-Connes Étant donnée une variété feuilletée (M, F), un théorème de Buffet-Lor montre qu’il existe un espace topologique BG (unique modulo équivalences d’homotopie) et une fonction continue i : BG −→ M/F, avec la propriété universelle suivante: pour tout X et f : X −→ M/F, il existe g : X −→ BG définie modulo homotopie telle que f = i ◦ g . On peut penser en BG (objet transverse) comme un espace feuilleté (W , FW ), à feuilles contractiles dont les groupoı̈des d’holonomie transverses sont localement isomorphes à Hol(F). On définie la K-théorie géométrique Ktop (BG ). Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Notre travail 1: la conjecture de Baum-Connes Le théorème longitudinal de l’indice permet de construire µ : Ktop (BG ) −→ K∗ (C ∗ (M, F)), et la conjecture de Baum-Connes dit: Étant donnée une variété feuilletée (M, F), l’application K-indice µ : Ktop (BG ) −→ K∗ (C ∗ (M, F)) est un isomorphisme de groupes. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Notre travail 1: la conjecture de Baum-Connes Le théorème longitudinal de l’indice permet de construire µ : Ktop (BG ) −→ K∗ (C ∗ (M, F)), et la conjecture de Baum-Connes dit: Étant donnée une variété feuilletée (M, F), l’application K-indice µ : Ktop (BG ) −→ K∗ (C ∗ (M, F)) est un isomorphisme de groupes. On a vérifié la conjecture dans certains exemples d’espaces feuilletés. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Notre travail 2: étude d’espaces feuilletés On étudie la dynamique topologique et mesurable d’espaces feuilletés qui viennent d’espaces de graphes et mosaı̈ques. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés Notre travail 2: étude d’espaces feuilletés On étudie la dynamique topologique et mesurable d’espaces feuilletés qui viennent d’espaces de graphes et mosaı̈ques. L’étude des algèbres de Von-Neumann, les C*-algèbres et les groupes de K-théorie (et de K-théorie ordonnée) associés aux espaces de feuilles fournissent de l’informations sur cette dynamique. Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages La mathématique non commutative, qu’est-ce que c’est? Groupoı̈des: desingularisation d’espaces d’orbites C*-algèbres: topologie non commutative La C*-algèbre d’un groupoı̈de K-théorie: le retour à la topologie Étude non commutative d’espaces feuilletés MERCI Marta Macho-Stadler Étude non commutative de feuilletages