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Cours et recherches des professeurs
I. Sciences mathématiques, physiques et naturelles
Mathématiques et sciences informatiques

Formes automorphes (chaire internationale)

Bảo Châu Ngô
p. 47-75

Notes de la rédaction

Pour des raisons techniques, la présente version électronique de ce texte ne reprend pas l’intégralité du résumé édité dans l’annuaire. Le fac-similé du texte intégral est disponible en téléchargement (PDF). Les coupes sont signalées dans le corps du texte.

La série de cours « Dualité des fibrations de Hitchin et endoscopie » est disponible en audio et en vidéo, sur le site du Collège de France (https://www.college-de-france.fr/fr/agenda/cours/dualite-des-fibrations-de-hitchin-et-endoscopie).

Texte intégral

Cours – Dualité des fibrations de Hitchin et endoscopie

1Mon cours, au printemps 2021, portera sur l’espace de module de Hitchin et ses généralisations. Cet espace a d’abord été introduit par Hitchin partant des mathématiques physiques [14] [15] puis reconnu comme un objet primordial du programme de Langlands géométrique. Sa connexion avec la formule des traces formulée dans [24] a conduit à une série de travaux [22] [25] aboutissant à la démonstration du lemme fondamental dans la théorie des formes automorphes.

2Depuis la première démonstration du lemme fondamental par la voie de la fibration de Hitchin, de nombreuses améliorations ont été apportées à cette approche aussi bien sur le plan technique que conceptuel. On note les travaux de Chaudouard et Laumon qui ont démontré le lemme fondamental pondéré [6] [7], le travail de Migliorini et Shende sur le théorème de support [23], ainsi qu’une nouvelle démonstration du lemme fondamental fondée sur l’intégration p-adique due à Groechenig, Wyss et Ziegler [12]. Ces travaux seront rapportés dans ce cours ainsi que l’ébauche d’une généralisation de l’espace de module de Hitchin.

3Le résumé du cours suit essentiellement le plan des exposés oraux. On commence par rappeler dans la section 1 le comptage de points dans l’espace de modules des fibrés et fibrés avec structure additionnelle suivant un principe qui remonte aux travaux de Weil. Nous rappelons ensuite dans la section 2 les constructions de l’espace des modules des fibrés ainsi que la grassmannienne affine en payant une attention particulière aux groupes des composantes connexes. On rappelle la construction du morphisme de Hitchin et en ébauche une possibilité de généralisation dans la section 3. On met l’accent sur la construction d’un champ de Picard relatif qui agit sur la fibration de Hitchin. On continue avec des rappels sur les fibres de Springer affines et la formule de produit qui relie celles-ci à la fibre de Hitchin dans la section 4. On discute dans la section 5 la structure des fibres du champ de Picard et décrit leurs groupes de composantes connexes et la dimension de leur partie affine. Dans la section 6, on rappelle la notion de x-stabilité des fibrés de Higgs introduits par Chaudouard et Laumon. Dans la section 7, on discute du théorème de décomposition de Beilinson-Bernstein-Deligne-Gabber dans la situation de la fibration de Hitchin et donne une description des supports des faisceaux pervers simples qui apparaissent dans cette décomposition, ainsi qu’une généralisation due à Migliorini et Shende. Dans la dernière section, on discute l’approche d’intégration p-adique de Groechenig, Wyss et Ziegler.

Fibrés principaux sur une courbe

[NDLR : Voir développement dans le résumé complet ci-joint en téléchargement.]

Le champ de module des fibrés et la grassmannienne affine

[NDLR : Voir développement dans le résumé complet ci-joint en téléchargement.]

Fibrés de Higgs et morphisme de Hitchin

[NDLR : Voir développement dans le résumé complet ci-joint en téléchargement.]

Fibres de Springer affines et la formule de produit

[NDLR : Voir développement dans le résumé complet ci-joint en téléchargement.]

Stratification de A relative aux structures de Pa

[NDLR : Voir développement dans le résumé complet ci-joint en téléchargement.]

Fibrés de Higgs stables

[NDLR : Voir développement dans le résumé complet ci-joint en téléchargement.]

Théorème de support

[NDLR : Voir développement dans le résumé complet ci-joint en téléchargement.]

Intégration non archimédienne

[NDLR : Voir développement dans le résumé complet ci-joint en téléchargement.]

Références

4[1] Beauville A. et Laszlo Y., « Un lemme de descente », Comptes rendus de l’Académie des sciences, série I : « Mathématique », vol. 320, no 3, 1995, p. 335-340.

[2] Behrend K. A., « Semi-stability of reductive group schemes over curves », Mathematische Annalen, vol. 301, no 2, 1995, p. 281-305.

[3] Bezrukavnikov R., « The dimension of the fixed point set on affine flag manifolds », Mathematical Research Letters, vol. 3, 1996, p. 185-189.

[4] Biswas I. et Ramanan S., « An infinitesimal study of the moduli of Hitchin pairs », Journal of the London Mathematical Society, vol. 49, no 2, 1994, p. 219-231.

[5] Bouthier A. et Cesnavicius K., « Torsors on loop groups and the Hitchin fibration », 2019, https://doi.org/​10.48550/​arXiv.1908.07480 [arXiv : 1908.07480v1].

[6] Chaudouard P.-H. et Laumon G., « Le lemme fondamental pondéré I. : constructions géométriques », 2010, p. 1416-1506, https://doi.org/​10.48550/​arXiv.0902.2684 [arXiv : 0902.2684v1].

[7] Chaudouard P.-H. et Laumon G., « Le lemme fondamental pondéré II. Énoncés cohomologiques », Annals of Mathematics, seconde série, vol. 176, no 3, 2012, p. 1647-1781, https://www.jstor.org/​stable/​23350640.

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[11] Goresky M., Kottwitz R. et MacPherson R.D., « Codimensions of root valuation strata », 2006, https://doi.org/​10.48550/​arXiv.math/​0601197 [arXiv:math/0601197v1].

[12] Groechenig M., Wyss D. et Ziegler P., « Geometric stabilisation via p-adic integration », Journal of the American Mathematical Society, vol. 33, no 3, 2020, p. 807-873, https://doi.org/​10.1090/​jams/​948.

[13] Heinloth J., « Uniformization of G-bundles », Mathematische Annalen, vol. 347, no 3, 2010, p. 499-528, https://doi.org/​10.1007/​s00208-009-0443-4.

[14] Hitchin N.J., « Stable bundles and integrable systems », Duke Mathematical Journal, vol. 54, no 1, 1987, p. 91-114.

[15] Hitchin N.J., « The self-duality equations on a Riemann surface », Proceedings of the London Mathematical Society, vol 55, no 3, 1987, p. 59-126, https://doi.org/​10.1112/​plms/​s3-55.1.59.

[16] Kazhdan D. et Lusztig G., « Fixed point varieties on affine flag manifolds », Israel Journal of Mathematics, vol. 62, no 2, 1988, p. 129-168.

[17] Keel S. et Mori S., « Quotients by Groupoids », Annals of Mathematics, vol. 145, no 1, 1997, p. 193-213, https://doi.org/​10.2307/​2951828.

[18] Kostant B., « Lie group representations on polynomial rings », American Journal of Mathematics, vol. 85, no 3, 1963, p. 327-404, https://doi.org/​10.2307/​2373130.

[19] Kottwitz R.E., « Stable trace formula: elliptic singular terms », Mathematische Annalen, vol. 275, 1986, p. 365-399.

[20] Lang S., « Algebraic groups over finite fields », American Journal of Mathematics, vol. 78, 1956, p. 555-563, https://doi.org/​10.2307/​2372673.

[21] Langlands R., Les Débuts d’une formule des traces stable, Paris, U.E.R. de Mathématiques et L.A. 212 du CNRS, coll. « Publications Mathématiques de l’Université Paris VII », vol. 13, 1983.

[22] Laumon G. et Ngô B.C., « Le lemme fondamental pour les groupes unitaires », Annals of Mathematics, seconde série, vol. 168, no 2, 2008, p. 477-573.

[23] Migliorini L. et Shende V., « Higher discriminants and the topology of algebraic maps », Algebraic geometry, vol. 5, no 1, 2018, p. 114-130.

[24] Ngô B.C., « Fibration de Hitchin et endoscopie », Inventiones Mathematicae, vol. 164, no 2, 2006, p. 399-453, https://doi.org/​10.1007/​s00222-005-0483-7.

[25] Ngô B.C., « Le lemme fondamental pour les algèbres de Lie », Publications Mathématiques de l’IHÉS, vol. 111, no 1, 2010, p. 1-169, https://doi.org/​10.1007/​s10240-010-0026-7.

[26] Ngô B.C., « Decomposition theorem and abelian fibration », in L. Clozel, M. Harris, J.-P. Labesse et B.C. Ngo (dir.), On the stabilization of the trace formula, Somerville, International Press, 2011, p. 253-264.

[27] Pappas G. et Rapoport M., « Twisted loop groups and their affine flag varieties », Advances in Mathematics, vol. 219, no 1, 2008, p. 118-198, https://doi.org/​10.1016/​j.aim.
2008.04.006
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[28] Serre J.-P., Cohomologie galoisienne, Berlin, Springer-Verlag, coll. « Lecture Notes in Mathematics », vol. 5, 1964.

[29] Springer T.A., « Reductive groups », Automorphic forms, representations and L-functions, Providence, coll. « Proceedings of Symposia in Pure Mathematics », vol. 33, no 1, 1979, p. 3-27.

[30] Steinberg R., « Regular elements of semisimple algebraic groups », Publications Mathématiques. Institut de hautes études scientifiques, vol. 25, 1965, p. 49-80, https://doi.org/​
10.1007/BF02684397
.

[31] Zhu Xinwen, « An introduction to affine Grassmannians and the geometric Satake equivalence », 2016, https://arxiv.org/​abs/​1603.05593.

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Pour citer cet article

Référence papier

Bảo Châu Ngô, « Formes automorphes (chaire internationale) »L’annuaire du Collège de France, 121 | 2024, 47-75.

Référence électronique

Bảo Châu Ngô, « Formes automorphes (chaire internationale) »L’annuaire du Collège de France [En ligne], 121 | 2024, mis en ligne le 01 octobre 2024, consulté le 16 septembre 2026. URL : http://journals.openedition.org/annuaire-cdf/19198 ; DOI : https://doi.org/10.4000/12ktk

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Auteur

Bảo Châu Ngô

Membre de l’Institut (Académie des sciences), professeur à l’université de Chicago, directeur scientifique de l’Institut d’études mathématiques avancées du Vietnam, professeur invité au Collège de France

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