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Problèmes de Plateau feuilletés et comptage asymptotique des sous-groupes de surfaces

Foliated Plateau problems and asymptotic counting of surface subgroups

Sébastien ALVAREZ, Ben LOWE, Graham SMITH
Problèmes de Plateau feuilletés et comptage asymptotique des sous-groupes de surfaces
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  • Année : 2025
  • Fascicule : 3
  • Tome : 58
  • Format : Électronique
  • Langue de l'ouvrage :
    Anglais
  • Class. Math. : 57M50, 53C42, 53C12
  • Pages : 607-663
  • DOI : 10.24033/asens.2613

Dans les années 2000, Labourie a commencé l'étude des propriétés dynamiques de l'espace des $k$-surfaces, c'est-à-dire des surfaces complètes à courbure extrinsèque constante dans les $3$-variétés à courbure négative, qu'il présente comme des analogues du flot géodésique en dimension supérieure. Dans cet article, en suivant les travaux récents de Calegari-Marques-Neves, nous étudions le comptage asymptotique de sous-groupes de surfaces selon l'aire des $k$-surfaces qui les représentent. Nous établissons une borne inférieure, et prouvons un résultat de rigidité lorsque le minimum est atteint. Notre travail se distingue de celui de Calegari-Marques-Neves en deux aspects. Premièrement, nous considérons tous les sous-groupes quasi-fuchsiens et non pas uniquement ceux qui sont asymptotiquement fuchsiens. Deuxièmement, leur preuve de la rigidité ne s'applique pas dans notre cadre et nous suivons une autre approche. Nous établissons la rigidité en résolvant un problème de Plateau feuilleté général dans les variétés de Cartan-Hadamard. Pour ce faire, nous nous basons sur la théorie dynamique des k-surfaces développée par Labourie, et proposons quelques nouvelles constructions, conjectures et questions.

In 2000, Labourie initiated the study of the dynamical properties of the space of $k$-surfaces, that is, suitably complete immersed surfaces of constant extrinsic curvature in $3$-dimensional manifolds, which he presented as a higher-dimensional analogue of the geodesic flow when the ambient manifold is negatively curved. In this paper, following the recent work of Calegari-Marques-Neves, we study the asymptotic counting of surface subgroups in terms of areas of $k$-surfaces. We determine a lower bound, and we prove rigidity when this bound is achieved. Our work differs from that of Calegari-Marques-Neves in two key respects. Firstly, we work with all quasi-Fuchsian subgroups as opposed to merely asymptotically Fuchsian ones. Secondly, as their proof of rigidity breaks down in the present case, we require a different approach. Following ideas recently outlined by Labourie, we prove rigidity by solving a general foliated Plateau problem in Cartan-Hadamard manifolds. To this end, we build on Labourie's theory of $k$-surface dynamics, and propose a number of new constructions, conjectures and questions.


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