Cet ouvrage est une introduction à la théorie spectrale du laplacien sur les surfaces hyperboliques (de courbure −1), compactes ou d'aire finie. Pour certaines de ces surfaces, dites « surfaces hyperboliques arithmétiques », les fonctions propres sont des objets de nature arithmétique et des outils d'analyse sont employés conjointement à des méthodes puissantes de théorie des nombres pour les étudier. Après une introduction à la géométrie hyperbolique des surfaces insistant sur celles qui sont arithmétiques, puis une introduction aux méthodes d'analyse spectrale de l'opérateur de Laplace sur celles- ci, l'auteur développe l'analogie géométrie (géodésiques fermées) - arithmétique (nombres premiers) en démontrant la formule des traces de Selberg. Outre des applications importantes à l'arithmétique, l'auteur propose des applications à la statistique spectrale de l'opérateur de Laplace et à la propriété d'unique ergodicité quantique (théorème d'unique ergodicité quantique arithmétique, récemment démontré par Elon Lindenstrauss). L'ouvrage, issu de plusieurs cours de M2 à Orsay et à l'Université P. &amp; M. Curie, permet au lecteur de parcourir un champ mathématique classique et d'être conduit vers des domaines de recherche très actifs.

Le Spectre Des Surfaces Hyperboliques (French Edition)

Science & Math

Bergeron, Nicolas

Mathematics

EDP Sciences

This text is an introduction to the spectral theory of the Laplacian on compact or finite area hyperbolic surfaces. For some of these surfaces, called “arithmetic hyperbolic surfaces”, the eigenfunctions are of arithmetic nature, and one may use analytic tools as well as powerful methods in number theory to study them. After an introduction to the hyperbolic geometry of surfaces, with a special emphasis on those of arithmetic type, and then an introduction to spectral analytic methods on the Laplace operator on these surfaces, the author develops the analogy between geometry (closed geodesics) and arithmetic (prime numbers) in proving the Selberg trace formula. Along with important number theoretic applications, the author exhibits applications of these tools to the spectral statistics of the Laplacian and the quantum unique ergodicity property. The latter refers to the arithmetic quantum unique ergodicity theorem, recently proved by Elon Lindenstrauss. The fruit of several graduate level courses at Orsay and Jussieu, The Spectrum of Hyperbolic Surfaces allows the reader to review an array of classical results and then to be led towards very active areas in modern mathematics.

The Spectrum of Hyperbolic Surfaces (Universitext)

Reference

Springer

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