Les périodes sont des nombres complexes dont la partie réelle et la partie imaginaire s’écrivent comme des intégrales d’une fonction rationnelle sur un domaine défini par des inégalités polynomiales, le tout à coefficients rationnels. Selon une conjecture de Kontsevich et Zagier, n’importe quelle relation algébrique entre ces nombres devrait pouvoir se déduire des règles évidentes du calcul intégral : l’additivité, le changement de variables et la formule de Stokes. Dans un premier temps, j’explique la définition des périodes et quelques propriétés élémentaires qui s’ensuivent, en les illustrant par maints exemples. Ensuite, je me dirige doucement vers l’interprétation de ces nombres comme les coefficients de l’accouplement d’intégration entre la cohomologie de de Rham algébrique et l’homologie singulière des variétés algébriques définies sur , point de vue qui est à l’origine de toutes les percées récentes dans leur étude.
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Javier Fresán. Une introduction aux périodes. Journées mathématiques X-UPS (2019), pp. 1-154. doi : 10.5802/xups.2019-01. https://proceedings.centre-mersenne.org/articles/10.5802/xups.2019-01/
[1] Y. André Une introduction aux motifs (motifs purs, motifs mixtes, périodes), Panoramas & Synthèses, 17, Société Mathématique de France, Paris, 2004
[2] Y. André Galois theory, motives and transcendental numbers, Renormalization and Galois theories (IRMA Lect. Math. Theor. Phys), Volume 15, European Mathematical Society, Zürich, 2009, pp. 165-177 | DOI | Zbl
[3] Y. André Idées galoisiennes, Histoire de mathématiques (Journées X-UPS), Les Éditions de l’École polytechnique, Palaiseau, 2011, pp. 1-17 | DOI
[4] Y. André Galois theory beyond algebraic numbers and algebraic functions, Colloquium De Giorgi 2010–2012, Volume 4, Scuola Normale Superiore, Pisa, 2013, pp. 1-7 | DOI
[5] Y. André Groupes de Galois motiviques et périodes, Séminaire Bourbaki (Vol. 2015/16) (Astérisque), Volume 390, Société Mathématique de France, Paris, 2017, pp. 1-26 (Exp. No. 1104) | Zbl
[6] R. Apéry Irrationalité de et , Luminy Conference on Arithmetic (Astérisque), Volume 61, Société Mathématique de France, Paris, 1979, pp. 11-13 | MR | Zbl
[7] D. Arapura; S-J. Kang Kähler-de Rham cohomology and Chern classes, Comm. Algebra, Volume 39 (2011) no. 4, pp. 1153-1167 | DOI | Zbl
[8] V. I. Arnold Huygens and Barrow, Newton and Hooke, Birkhäuser Verlag, Basel, 1990 (Pioneers in mathematical analysis and catastrophe theory from evolvents to quasicrystals, Translated from the Russian by Eric J. F. Primrose) | DOI
[9] J. Ayoub Periods and the conjectures of Grothendieck and Kontsevich–Zagier, Eur. Math. Soc. Newsl., Volume 91 (2014), pp. 12-18 | Zbl
[10] J. Ayoub Une version relative de la conjecture des périodes de Kontsevich–Zagier, Ann. of Math. (2), Volume 181 (2015) no. 3, pp. 905-922 | DOI | Zbl
[11] J. Ayoub La version relative de la conjecture des périodes de Kontsevich–Zagier revisitée, Tohoku Math. J., Volume 71 (2019) no. 3, pp. 465-485 | Zbl
[12] A. Baker Transcendental number theory, Cambridge University Press, London-New York, 1975 | DOI
[13] A. Baker; G. Wüstholz Logarithmic forms and Diophantine geometry, New Math. Monographs, 9, Cambridge University Press, Cambridge, 2007
[14] K. Ball; T. Rivoal Irrationalité d’une infinité de valeurs de la fonction zêta aux entiers impairs, Invent. math., Volume 146 (2001) no. 1, pp. 193-207 | DOI | Zbl
[15] P. Belkale; P. Brosnan Periods and Igusa local zeta functions, Int. Math. Res. Not. (2003) no. 49, pp. 2655-2670 | DOI | Zbl
[16] C. Bertolin Third kind elliptic integrals and 1-motives, J. Pure Appl. Algebra, Volume 224 (2020) no. 10, 106396, 28 pages (avec une lettre de Y. André et un appendice de M. Waldschmidt) | DOI | Zbl
[17] D. Bertrand Multiplicity and vanishing lemmas for differential and -difference equations in the Siegel-Shidlovskiĭ theory, Fundam. Prikl. Mat., Volume 16 (2010) no. 5, pp. 19-30
[18] F. Beukers; J. Wolfart Algebraic values of hypergeometric functions, New advances in transcendence theory (Durham, 1986), Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1988, pp. 68-81 | DOI | Zbl
[19] S. Bloch; H. Esnault Homology for irregular connections, J. Théor. Nombres Bordeaux, Volume 16 (2004) no. 2, pp. 357-371 | DOI | Numdam | Zbl
[20] J. Bochnak; M. Coste; M-F. Roy Real algebraic geometry, Ergeb. Math. Grenzgeb. (3), 36, Springer-Verlag, Berlin, 1998 | DOI
[21] J.-B. Bost Introduction to compact Riemann surfaces, Jacobians, and abelian varieties., From number theory to physics (Les Houches, 1989), Springer, Berlin, 1992, pp. 64-211 | DOI | Zbl
[22] F. Brown Mixed Tate motives over , Ann. of Math. (2), Volume 175 (2012) no. 2, pp. 949-976 | DOI | Zbl
[23] J. I. Burgos Gil; J. Fresán Multiple zeta values : from numbers to motives (à paraître dans la série Clay Mathematics Proceedings)
[24] G. Cantor Ueber eine Eigenschaft des Inbegriffs aller reellen algebraischen Zahlen, J. reine angew. Math., Volume 77 (1874), pp. 258-262 Traduction française : G. Cantor, Sur une propriété du système de tous les nombres algébriques réels, Acta Math. 2 (1883), 305–310 | Zbl
[25] G. Cantor Ueber eine elementare Frage der Mannigfaltigkeitslehre, Jahresber. Dtsch. Math.-Ver, Volume 1 (1891), pp. 75-78 | Zbl
[26] A. Chambert-Loir Algèbre corporelle, Les Éditions de l’École polytechnique, Palaiseau, 2005
[27] P. Colmez Arithmétique de la fonction zêta, La fonction zêta (Journées X-UPS), Les Éditions de l’École polytechnique, Palaiseau, 2002, pp. 41-196 | DOI
[28] J. Commelin; P. Habegger; A. Huber Exponential periods and o-minimality, 2007 | arXiv
[29] G. De Rham Sur l’analysis situs des variétés à dimensions, Doctorat d’État, Faculté des Sciences de Paris (1931) (http://www.numdam.org/item/THESE_1931__129__1_0)
[30] P. Deligne Hodge cycles on abelian varieties, Hodge cycles, motives, and Shumid varieties (P. Deligne; J. S. Milne; A. Ogus; K-y Shih, eds.) (Lect. Notes in Math.), Volume 900, Springer-Verlag, Berlin-New York (1982), pp. 9-100 | DOI | Zbl
[31] P. Deligne; A. B. Goncharov Groupes fondamentaux motiviques de Tate mixte, Ann. Sci. École Norm. Sup. (4), Volume 38 (2005) no. 1, pp. 1-56 | DOI | Numdam | MR | Zbl
[32] P. Deligne; B. Malgrange; J.-P. Ramis Singularités irrégulières. Correspondance et documents, Documents Mathématiques, 5, Société Mathématique de France, Paris, 2007
[33] P. Dolbeault Sur la cohomologie des variétés analytiques complexes, C. R. Acad. Sci. Paris, Volume 236 (1953), pp. 175-177 | Zbl
[34] C. Dupont Valeurs zêta multiples, Périodes et transcendence (Journées X-UPS), Les Éditions de l’École polytechnique, Palaiseau, 2019 (ce volume) | DOI
[35] J. Fresán; P. Jossen Exponential motives (en préparation)
[36] R. Gray Georg Cantor and transcendental numbers, Amer. Math. Monthly, Volume 101 (1994) no. 9, pp. 819-832 | DOI | Zbl
[37] B. H. Gross On an identity of Chowla and Selberg, J. Number Theory, Volume 11 (1979) no. 3, pp. 344-348 | DOI | Zbl
[38] A. Grothendieck On the de Rham cohomology of algebraic varieties, Publ. Math. Inst. Hautes Études Sci., Volume 29 (1966), pp. 95-103 | DOI | Numdam | Zbl
[39] A. Hatcher Algebraic topology, Cambridge University Press, Cambridge, 2002 | MR
[40] Ch. Hermite Sur la fonction exponentielle, C. R. Math. Acad. Sci. Paris, Volume 77 (1873), p. 18-24, 74-79, 226-233, 285-293
[41] M. Hien; C. Roucairol Integral representations for solutions of exponential Gauss-Manin systems, Bull. Soc. Math. France, Volume 136 (2008) no. 4, pp. 505-532 | DOI | Numdam | Zbl
[42] H. Hironaka Triangulations of algebraic sets, Algebraic Geometry (Proceedings of Symposium in Pure Math.), Volume 29, American Mathematical Society, 1975, pp. 165-185 | Zbl
[43] A. Huber; S. Müller-Stach Periods and Nori motives, Ergeb. Math. Grenzgeb. (3), 65, Springer, Cham, 2017 (With contributions of Benjamin Friedrich and Jonas von Wangenheim) | DOI
[44] A. Huber; G. Wüstholz Transcendence and linear relations of -periods, Cambridge Tracts in Mathematics, 227, Cambridge University Press, Cambridge, 2022 | DOI
[45] A. Hurwitz Über beständig convergirende Potenzreihen mit rationalen Zahlencoefficienten und vorgeschriebenen Nullstellen, Acta Math., Volume 14 (1890-1891), pp. 211-215 | DOI | Zbl
[46] K. Kato; N. Kurokawa; T. Saito Number theory. 2, Translations of Math. Monographs, 240, American Mathematical Society, Providence, RI, 2011 (Introduction to class field theory)
[47] J. Kollár Lectures on resolution of singularities, Annals of Math. Studies, 166, Princeton University Press, Princeton, NJ, 2007
[48] M. Kontsevich; D. Zagier Periods, Mathematics unlimited—2001 and beyond, Springer, Berlin, 2001, pp. 771-808 | DOI | Zbl
[49] P. Lairez; E. C. Sertöz Separation of periods of quartic surfaces, Algebra Number Theory, Volume 17 (2023) no. 10, pp. 1753-1778 | DOI | MR | Zbl
[50] J. M. Lee Introduction to smooth manifolds, Graduate Texts in Math., 218, Springer, New York, 2013
[51] F. Lindemann Über die Zahl , Math. Ann., Volume 20 (1882) no. 2, pp. 213-225 | DOI
[52] S. Łojasiewicz Triangulation of semi-analytic sets, Ann. Scuola Norm. Sup. Pisa Cl. Sci. (3), Volume 18 (1964), pp. 449-474 | Numdam | Zbl
[53] D. Masser Elliptic functions and transcendence, Lect. Notes in Math., 437, Springer-Verlag, Berlin-New York, 1975 | DOI
[54] I. Newton Principes mathématiques de la philosophie naturelle, Centre international d’étude du XVIIIe siècle, 2015 (La traduction française des Philosophiae naturalis principia mathematica par Emilie du Châtelet)
[55] D. Perrin Géométrie algébrique. Une introduction, Savoirs Actuels, InterEditions, Paris ; CNRS Éditions, Paris, 1995 | DOI
[56] A. J. Van der Poorten On the arithmetic nature of definite integrals of rational functions, Proc. Amer. Math. Soc., Volume 29 (1971), pp. 451-456 | DOI | MR | Zbl
[57] P. Popescu-Pampu Qu’est-ce que le genre ?, Histoire de mathématiques (Journées X-UPS), Les Éditions de l’École polytechnique, Palaiseau, 2011, pp. 57-204 | DOI
[58] B. Pourciau The integrability of ovals : Newton’s Lemma 28 and its counterexamples, Arch. Hist. Exact Sci., Volume 55 (2001) no. 5, pp. 479-499 | DOI | Zbl
[59] T. Rivoal Les -fonctions et -fonctions de Siegel, Périodes et transcendence (Journées X-UPS), Les Éditions de l’École polytechnique, Palaiseau, 2019 (ce volume) | DOI
[60] H. P. de Saint-Gervais Uniformisation des surfaces de Riemann, ENS Éditions, Lyon, 2010 (Retour sur un théorème centenaire)
[61] Th. Schneider Zur Theorie der Abelschen Funktionen und Integrale, J. reine angew. Math., Volume 183 (1941), pp. 110-128 | DOI | Zbl
[62] C. L. Siegel Transcendental numbers, Annals of Math. Studies, Princeton University Press, Princeton, NJ, 1949 no. 16
[63] K. Tent; M. Ziegler Computable functions of reals, Münster J. Math., Volume 3 (2010), pp. 43-65 | Zbl
[64] T. Terasoma Mixed Tate motives and multiple zeta values, Invent. Math., Volume 149 (2002) no. 2, pp. 339-369 | DOI | MR | Zbl
[65] Juan Viu-Sos A semi-canonical reduction for periods of Kontsevich-Zagier, Int. J. Number Theory, Volume 17 (2021) no. 1, pp. 147-174 | DOI | Zbl
[66] M. Waldschmidt Les débuts de la théorie des nombres transcendants (à l’occasion du centenaire de la transcendance de ), Cahiers du séminaire d’histoire des mathématiques, 1e série, Volume 4 (1983), pp. 93-115 | Zbl
[67] M. Waldschmidt Transcendence of periods : the state of the art, Pure Appl. Math. Q., Volume 2 (2006) no. 2, pp. 435-463 | Zbl
[68] M. Waldschmidt Elliptic functions and transcendence, Surveys in number theory (Dev. Math.), Volume 17, Springer, New York, 2008, pp. 143-188
[69] G. Wüstholz Algebraic groups, Hodge theory, and transcendence, Proceedings of the International Congress of Mathematicians, Vol. 1, 2 (Berkeley, Calif., 1986), American Mathematical Society, Providence, RI, 1987, pp. 476-483 | Zbl
[70] G. Wüstholz Leibniz’ conjecture, periods & motives, Colloquium De Giorgi 2009 (Umberto Zannier, ed.), Volume 3, Scuola Normale Superiore, Pisa, 2012, pp. 33-42 | DOI
[71] M. Yoshinaga Periods and elementary real numbers, 2008 | arXiv
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