GT: BERKOVICH K3




Horaire:
le lundi de 10h30 à 12h30 en salle 5C3

Responsables: Charles Favre, Patrick Popescu-Pampu.

Objectifs:
Notre point de départ est l'article de M. Kontsevich et Y. Soibelman Affine structures and non-archimedean analytic spaces.
Ce travail est une tentative pour comprendre certains aspects de la symétrie miroir dont le principe est expliqué en détail par M. Gross dans son article
de survol The SYZ conjecture: from real affine geometry to complex geometry.
Cependant indépendemment de ses applications à la compréhension de la symétrie miroir, le papier de Kontsevich et Soibelman présente de nouvelles constructions extrêmement intéressantes reliant géometrie complexe et géometrie affine réelle, et de ce fait entretient des liens étroits avec la géométrie tropicale.

Thèmes
Notre objectif est tout d'abord de nous familiariser avec les nombreux objets présents dans le papier de Kontsevich et Soibelman avant
d'attaquer celui-ci à propement parler. Nous commencerons par aborder les thèmes suivants:
  1. Géométrie des surfaces K3: espace de module et dégénérescence
  2. Dualité étrange d'Arnold: lien avec les surfaces K3
  3. Espaces de Berkovich: dégénérescence d'espaces analytiques et structures affines
Les prérequis nécéssaires seront minimaux. Tous les thèmes mentionnés ci-dessus seront développés en détail.


Programme

Lundi 29 Septembre
Charles Favre
Séance introductive

Lundi 6 Octobre
A. Höring
Surfaces K3
Lundi 20 Octobre A. Höring
Surfaces K3

Lundi 15 Décembre
S. Boucksom
Dégénérescence des K3
Lundi 22 Décembre
S. Boucksom
Dégénérescence des K3

Lundi 26 Janvier
P. Popescu-Pampu
Dualité étrange d'Arnold et surfaces K3 [d'après Arnold, Pinkham, Nikulin, Dolgachev...] 

Lundi 2 Février
P. Popescu-Pampu
Dualité étrange d'Arnold et surfaces K3 [d'après Arnold, Pinkham, Nikulin, Dolgachev...] 
Lundi 16 Février P. Popescu-Pampu Dualité étrange d'Arnold et surfaces K3 [d'après Arnold, Pinkham, Nikulin, Dolgachev...] 

Lundi 30 Mars C. Favre Structures affines entières sur les surfaces (exemples)

Lundi 6 Avril C. Favre Dégénérescence des K3 et structures affines entières.

Lundi 4 Mai
C. Favre
Fibration lagrangienne et structure affine.
Lundi 18 Mai P. Popescu-Pampu Variétés spéciale-lagrangiennes (d'après Hitchin)



Synopsis: affine structures and non-archimedean analytic spaces

Donnons brièvement les grandes lignes du papier de Kontsevich et Soibelman.  On s'intéresse à une famille holomorphe de surfaces complexes compactes paramétrée par le disque épointé et dégénérant sur une surface singulière X0.  En d'autres termes, on regarde une surface définie sur le corps non-archimédien des germes de fonctions méromorphes à l'origine dans le disque.  A un tel objet est associé naturellement un espace de Berkovich X.

On peut coder les relations d'incidence entre les composantes irréductibles de X0 par un complexe simplicial de dimension 2 réelle Δ dit complexe dual
et généralisant la construction du graphe dual d'une collection de courbes sur une surface. Ce complexe est naturellement plongé dans l'espace de Berkovich
X, et celui-ci se rétracte sur Δ. L'idée fondamentale mise en exergue par Kontsevich et Soibelman est que Δ est naturellement muni
d'une structure affine entière singulière. La question posée par les auteurs peut être alors énoncée sous la forme suivante:

Dans quelle mesure la donnée d'un complexe simplicial de dimension 2 muni d'une structure
affine entière singulière permet de reconstruire une famille de surfaces complexes compactes?

Formulé dans ces termes, le problème est bien trop général pour admettre une solution raisonnable. Cependant la symétrie miroir indique que pour une catégorie particulière de surfaces, celui-ci a une chance de trouver une solution positive et non triviale.

Une surface K3 est une surface complexe compacte simplement connexe dont le fibré canonique est trivial (par exemple une quartique lisse de P³). Parmi leurs dégénérescences, une classe importante (dite de type III) consiste en celles dont le complexe dual est une sphère S². Dans ce cas, on obtient donc une sphère munie d'une triangulation et d'une structure affine entière avec 24 singularités d'un type particulier.

Le résultat principal de Kontsevich et Soibelman est le suivant. Partant d'une sphère S² munie d'une structure affine entière, il existe une famille à un paramètre de surfaces K3 dont le complexe dual est la sphère S² de départ.



Quelques références (non exhaustives):

Symétrie miroir et géométrie affine

M. Kontsevich et Y. Soibelman: Affine structures and non-archimedean analytic spaces

M. Gross et B. Siebert:

Surfaces K3 et leur dégénérescence

W. Barth,  K. Hulek, C. Peters  et A. Van de Ven: Compact complex surfaces (Chapitre VIII)

Géométrie des surfaces K3: modules et périodes


R. Friedman et D.R. Morrison: The birational geometry of degenerations.

R. Laza: Triangulations of the sphere and degenerations of K3 surfaces

Dualité étrange d'Arnold (symétrie miroir pour les surfaces K3)

I. Dolgachev: Mirror symmetry for lattice polarized K3 surfaces

W. Ebeling: Strange duality, Mirror symmetry and the Leech lattice

W. Barth,  K. Hulek, C. Peters  et A. Van de Ven: Compact complex surfaces (Chapitre VIII §22)