In this lecture I will describe a framework for the Fredholm analysis of non-elliptic problems both on manifolds without boundary and manifolds with boundary, with a view towards wave propagation on Kerr-de-Sitter spaces, which is the key analytic ingredient for showing the stability of black holes (see Peter Hintz' lecture). This lecture focuses on the general setup such as microlocal ellipticity, real principal type propagation, radial points and generalizations, as well as (potentially) normally hyperbolic trapping, as well as the role of resonances.[-]

Le calcul tensoriel sur les variétés différentielles comprend l'arithmétique des champs tensoriels, le produit tensoriel, les contractions, la symétrisation et l'antisymétrisation, la dérivée de Lie le long d'un champ vectoriel, le transport par une application différentiable (pullback et pushforward), mais aussi les opérations intrinsèques aux formes différentielles (produit intérieur, produit extérieur et dérivée extérieure). On ajoutera également toutes les opérations sur les variétés pseudo-riemanniennes (variétés dotées d'un tenseur métrique) : connexion de Levi-Civita, courbure, géodésiques, isomorphismes musicaux et dualité de Hodge.Dans ce cours, nous introduirons tout d'abord la problématique du calcul tensoriel formel, en distinguant le calcul dit “abstrait” du calcul explicite. C'est ce dernier qui nous intéresse ici. Il se ramène in fine au calcul symbolique sur les composantes des champs tensoriels dans un champ de repères, ces composantes étant exprimées en termes des coordonnées d'une carte donnée.
Nous discuterons alors d'une méthode de calcul tensoriel générale, valable sur l'intégralité d'une variété donnée, sans que l'utilisateur ait à préciser dans quels champs de repères et avec quelles cartes doit s'effectuer le calcul. Cela suppose que la variété soit couverte par un atlas minimal, défini carte par carte par l'utilisateur, et soit décomposée en parties parallélisables, i.e. en ouverts couverts par un champ de repères. Ces contraintes étant satisfaites, un nombre arbitraire de cartes et de champs de repères peuvent être introduits, pourvu qu'ils soient accompagnés des fonctions de transition correspondantes.
Nous décrirons l'implémentation concrète de cette méthode dans SageMath ; elle utilise fortement la structure de dictionnaire du langage Python, ainsi que le schéma parent/élément de SageMath et le modèle de coercition associé. La méthode est indépendante du moteur de calcul formel utilisé pour l'expression symbolique des composantes tensorielles dans une carte. Nous présenterons la mise en œuvre via deux moteurs de calcul formel différents : Pynac/Maxima (le défaut dans SageMath) et SymPy. Différents champs d'application seront discutés, notamment la relativité générale et ses extensions.[-]

In these lectures, we will review what it means for a 3-manifold to have a hyperbolic structure, and give tools to show that a manifold is hyperbolic. We will also discuss how to decompose examples of 3-manifolds, such as knot complements, into simpler pieces. We give conditions that allow us to use these simpler pieces to determine information about the hyperbolic geometry of the original manifold. Most of the tools we present were developed in the 1970s, 80s, and 90s, but continue to have modern applications.[-]

Khovanov and Seidel introduced in the early 2000's an action of the braid group by autoequi-valences on the homotopy category of projective modules over the zig-zag algebra. This categorical action descends to the Burau representation, one of the most famous braid representations, but unlike the classical story, the lifting is faithful. It is interesting to notice that simultaneously, the Burau representation was also extended into a faithful finite-dimensional linear representation by Lawrence, Krammer and Bigelow, proving the linearity of the braid group.
I will review the basic constructions, both at the level of vector representations and at the ca-tegorical level. We will discuss possible extensions of these from classical braids (type A) to larger Artin-Tits groups, spherical or not, and try to relate Khovanov-Seidel's construction to Soergel bimodules and categorified quantum groups. I will also try to emphasize several metric aspects that appear in an elegant way from the categorical setting, with an emphasis on Bridgeland's stability conditions. Along the way, I would like to list several open questions and problems that I care about, hoping that someone in the audience will come up with a good idea.[-]

Mapping classes of surfaces of finite type have been classified by Nielsen and Thurston. For surfaces of infinite type (e.g. surfaces of infinite genus), no such classification is known. I will talk about the difficulties that arise when trying to generalize the Nielsen-Thurston classification to infinite-type surfaces and present a first result in this direction, concerning maps which - loosely speaking - do not show any pseudo-Anosov behavior. Joint work with Mladen Bestvina and Jing Tao.[-]