Géométrie de la longueur extrémale sur les espaces de Teichmüller

Extremal length geometry on Teichmüller spaces

• Auteur / Autrice : Vincent Alberge
• Direction : Athanase Papadopoulos, Ken'ichi Ōshika
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques
• Date : Soutenance le 23/03/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche mathématique avancée (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Olivier Guichard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : N. A'Campo, Samuel Lelièvre, Gabriele Mondello
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hugo Parlier, Jean-Marc Schlenker

Mots clés

Mots clés contrôlés

Surfaces (mathématiques) -- Déformation

Compactifications

Homéomorphismes

Teichmüller, Espaces de

Mots clés libres

Espace de Teichmüller

Longueur extrémale

Compactification de Thurston

Compactification de Gardiner-Masur

Déformation horocyclique

Teichmüller space

Extremal length

Thurston compactification

Gardiner-Masur compactification

Horocyclic deformation

Résumé

Dans ce travail nous nous intéressons à la géométrie de l’espace de Teichmüller via la longueur extrémale et à sa relation avec d’autres géométries. En effet, via le théorème d’uniformisation de Poincaré, l’espace de Teichmüller d’une surface orientable de type finie est un espace qui “classifie” aussi bien les structures hyperboliques de cette surface que les structures conformes. Suivant la classification utilisée, on obtient deux compactifications différentes de cet espace, qui sont respectivement la compactification de Thurston et la compactification de Gardiner-Masur. La première étant induite par la longueur hyperbolique et la deuxième par la longueur extrémale. Dans une première partie, on considère les compactifications dites “réduites” de Thurston et Gardiner-Masur. On montre qu’il existe une bijection naturelle entre les deux et que le groupe des auto-homéomorphismes du bord réduit de Thurston est canoniquement isomorphe au groupe modulaire étendu de la surface sous-jacente. Dans une deuxième partie, on étudie la convergence de certaines déformations de structures conformes aussi bien sur le bord de Thurston que sur celui de Gardiner-Masur. Ces déformations, appelées déformations horocycliques, sont un analogue des tremblements de terre de structures hyperboliques. Enfin, dans une troisième et dernière partie, on introduit une compactification à la Gardiner-Masur de l’espace de Teichmüller d’une surface à bord. On généralise des résultats obtenus dans le cas sans bord, et on établit quelques différences.

In this thesis we are interested in the extremal length geometry of Teichmüller space and the links with other geometries. In particular, we work on two different compactifications of Teichmüller space, namely, the Thurston compactification and the Gardiner-Masur compactification. In the first part, we consider the so-called reduced compactifications of Thurston and Gardiner-Masur. We show that there exists a canonical bijection between them and that the group of self-homeomorphisms of the reduced Thurston boundary is canonicaly isomorphic (except for a few cases) to the extended mapping class group of the corresponding surface. In the second part, we study the asymptotic behaviour of some conformal structure deformations to the Thuston boundary and to the Gardiner-Masur boundary. These deformations are called horocyclic deformations and they are analogous to earthquakes of hyperbolic structures. Finally, in the last part, using extremal length we extend the notion of Gardiner-Masur compactification to surfaces with non-empty boundary, and we investigate differences with the case without boundary.