Introduction de ma thèse

     Pour étudier les singularités des applications réelles, une bonne idée est d'étudier les lignes de niveaux le long d'un chemin passant par la valeur critique, c'est la théorie de Morse. Pour les applications complexes, la bonne façon de procéder consiste à suivre les lignes de niveaux le long d'un chemin entourant la valeur critique. Pour les singularités des applications polynomiales, John Milnor a développé cette théorie, a mis en évidence la fibration qui porte son nom et de multiples travaux en ont découlés. La fibration de Milnor et ses opérateurs de monodromie sont maintenant bien connus. Néanmoins, toutes ces connaissances décrivent le comportement local des polynômes au voisinage des points critiques. Dans ce travail, nous avons pour but d'explorer la fibration polynomiale globale, dans le cas des polynômes complexes de deux variables à singularités isolées et principalement ses opérateurs de monodromie.
 
    La principale différence entre les deux points de vue est l'apparition de difficultés venant de l'infini. Nous verrons en effet que l'on peut construire l'opérateur de monodromie global autour d'une fibre spéciale à l'aide des opérateurs de monodromies locaux calculés aux voisinages de ses points singuliers à la condition expresse que cette fibre soit régulière à l'infini.

    Dans le premier chapitre nous donnons des propriétés du système local de Gauss-Manin V d'un polynôme de deux variables. L'idée essentielle est de regarder une compactification lisse des fibres et d'en déduire une suite exacte courte de systèmes locaux dans laquelle V est au milieu et où les systèmes locaux extrêmes sont plus simples. On déduit alors aisément des propriétés de V. Nous montrons notamment qu'il se décompose en une somme directe ou l'un des termes est le sous-système trivial, mais nous donnons aussi un exemple pour lequel il n'est pas semi-simple. Il en découle des résultats surprenants tel le fait que les systèmes locaux obtenus en considérant l'homologie ou la cohomologie des fibres ne sont pas isomorphes en général. Ensuite nous donnons une façon originale de décrire la représentation de monodromie associé à un polynôme, en donnant une base qui généralise en un certain sens les bases de cycles évanescents distingués. Un exemple est traité en détail.
 
    Dans le deuxième chapitre de cette thèse, nous poussons beaucoup plus loin l'étude dans le cas particulier des polynômes hyper-elliptiques. Bien que limité, cet exemple permet l'illustration de nombreuses notions et permet le calcul explicite des différents objets : la cohomologie de la fibre, la connexion de Gauss-Manin, les opérateurs de monodromies, et même les valeurs propres des matrices résidus, l'éventuelle section triviale, le D-module associé, le réseau de Brieskorn,etc. On peut ainsi donner des démonstrations élémentaires, dans ce cas particulier, de faits connus et compliqués dans le cas général (tel le théorème de la monodromie). L'on peut aussi donner des propriétés spécifiques de ces polynômes, tel le fait que le problème de Riemann-hilbert concernant la représentation de monodromie associée aux polynômes hyper-elliptiques admet toujours une solution qui s'exprime explicitement.
 
    Le troisième et dernier chapitre de cette thèse présente une méthode permettant le calcul de la connexion de Gauss-Manin associé à un polynôme f dans une certaine base. On donne ensuite le moyen d'en déduire les différents opérateurs de monodromies de f à similitude près). Quelques exemples d'applications sont donnés.

 Retour