Applications de la chirurgie holomorphe, notamment aux points paraboliques - CNRS - Centre national de la recherche scientifique
Thèse Année : 1998

Applications of holomorphic surgery, in particular to parabolic points

Applications de la chirurgie holomorphe, notamment aux points paraboliques

Peter Haïssinsky

Résumé

This thesis deads with the iteration of rational maps on the Riemann sphere. Most of the techniques used herein come from quasiconformal surgery. It is divided into five parts. The first original result is in Chapter 5 of Part II: the theory of polynomial-like mappings of A. Douady and J.H. Hubbard is generalized into polynomial figures. The main difference comes from the external class which is no longer assumed to be expanding: critical points and parabolic points are allowed. Under finiteness assumptions, we show that polynomials can be mated to such maps. The proof uses surgery and a generalization of the Measurable Riemann Mapping Theorem of G. David. The opposite procedure is more difficult, because the assumptions of G.David's theorem axe no longer fulfilled. If an external class contains only prerepelling critical points (no parabolics), then the polynomial figure can be straightened to a real complex polynomial. In Part III, we discuss analogies between Julia sets containing and not containing parabolic points. We first study the pinching deformation, introduced in this setting by P. Makienko, which transforms a pair of attracting and repelling points into a same para-bolic point. This deformation shows the existence of a semi-conjugacy between hyperbolic polynomials and geometrically finite ones (obtained as limits of this perturbation). These are the first positive results on this deformation. The proof is based on an extremal length estimate of C.T. McMullen. Chapter 8 deals with the opposite problem: given a geome-trically finite polynomial, we define a perturbation by sub-hyperbolic polynomials, such that all are conjugate to the former on their Julia sets. Part IV is reserved to the study of the quadratic family and the Mandelbrot set. We introduce the notion of expanding groupoid which characterizes dynamically Hubbard trees. As a corollary, we show that their edges have finite HausdorfF measure and rest on quasilines. The second Chapter of this part is devoted to the proof of the Tuning Theorem of A. Douady and J.H. Hubbard. The last chapter is concerned with the study of the "tuning map". A quasiconformal construction of a tuned polynomial is given (starting with the center of a copy of M and with any point having a connected Julia set). The last paxt is devoted to intertwining. Given two polyomials with connected Julia sets and verifying a combinatorial assumption, one can define their intertwining to be a polynomial of a higher degree, such that its Julia set looks like the superposition of the former ones over respective fixed points. In the first chapter, we prove the existence of such maps, given the assumption that the fixed points are not both parabolic. We use the 'sector method' of B. Branner and A. Douady and also G. David's theorem. Using polynomial figures, we give a formal definition of intertwining such that conformal class of intertwining axe well defined. Chapter 13 gives criteria for recognizing these special maps. The last chapter deals with families of intertwining.
Cette thèse porte sur l'étude dynamique des fractions rationnelles sur la sphère de Riemann, et les méthodes employées proviennent essentiellement de la chirurgie quasi-conforme. Elle est organisée en cinq parties. Dans le Chapitre 5 de la Partie II, on généralise la notion d'applications à allure polynomiale de A. Douady et J.H. Hubbard à celles de figuration et de silhouettes polynomiales. La principale différence est que l'application n'est plus forcément expansive à l'extérieur de l'ensemble de Julia. Par exemple, on admet des points paraboliques et des points critiques dans la classe externe de ces applications. Sous des hypothèses de finitude, on montre que l'on peut accoupler des polynômes à de telles classes externes. La démonstration utilise d'une part la chirurgie et d'autre part une généralisation du théorème d'intégration des formes de Beltrami dû à G. David. Le problème inverse, dit de redressement, est en fait plus difficile car les hypothèses du théorème d'intégration ne sont plus vérifiées. Pour une classe externe ne comportant que des points répulsifs, et éventuellement des points critiques strictement prépériodiques, on peut redresser l'application en un polynôme. Dans la Partie III, on s'intéresse aux similitudes entre ensembles de Julia comportant un point parabolique et ensembles de Julia n'en comportant pas. On développe la déformation par pincement, introduite par P. Makienko, qui fait tendre des points attractifs et répulsifs en points paraboliques. Cette déformation permet de montrer que la dynamique d'un polynôme hyperbolique est semi-conjuguée à celle du polynôme limite, qui n'est plus hyperbolique. Il s'agit des premiers résultats positifs sur cette déformation. La démonstration repose sur une estimation de C.T. McMullen de la longueur extrémale de certaines familles de courbes. Inversement, le Chapitre 8 perturbe un polynôme géométriquement fini pour le rendre sous-hyperbolique, tout en gardant une conjugaison sur les ensembles de Julia. La Partie IV est consacrée aux polynômes quadratiques et à la combinatoire de l'ensemble de Mandelbrot. Il existe déjà beaucoup de littérature sur le sujet. On introduit ici la notion de groupoïde dilatant qui permet de caractériser dynamiquement l'arbre de Hubbard. On en déduit que ses arêtes sont supportées sur des quasidroites de mesure de Hausdorff finie et non nulle. Le second chapitre donne une démonstration détaillée du Théorème de Modulation de A. Douady et J.H. Hubbard. Le dernier chapitre de cette partie est consacrée à "l'opération de modulation". On y trouve notamment une construction par chirurgie quasiconforme d'un polynôme modulé, à partir du centre d'une petite copie de M et d'un polynôme ayant un ensemble de Julia connexe. La Partie V porte sur la chirurgie croisée. Étant donnés deux polynômes vérifiant une condition combinatoire, on définit leur croisement, qui est un polynôme de degré plus grand, dont l'ensemble de Julia ressemble à la superposition des deux autres ensembles au-dessus d'un point fixe. On fait une étude approfondie de cette opération : on montre que le croisement de deux polynômes au-dessus de deux points fixes répulsifs, ou d'un point répulsif et d'un point parabolique existe toujours. On donne une définition du croisement qui caractérise à conjugaison conforme près les polynômes résultants. On s'intéresse aussi à savoir comment reconnaître le croisement de deux polynômes. Le dernier chapitre traite de la dépendance par rapport à des paramètres.
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Peter Haïssinsky. Applications de la chirurgie holomorphe, notamment aux points paraboliques. Mathématiques [math]. Paris XI. Université Paris Sud, 1998. Français. ⟨NNT : 1998PA112112⟩. ⟨tel-04146039⟩
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