Groupe de Travail
*Physique et Géométrie*
2006-2007

Attention : cette année, le groupe de travail alterne géographiquement :
une semaine en salle 100, bâtiment Braconnier à l'UCBL,
la suivante en salle 435 à l'ENS
le lundi à 10h30

"Given all this relation between physics and mathematics one recalls Wigner's thoughts on this relationship and in particular the "unreasonable effectiveness of mathematics" in solving physical problems. With recent developments in physics and its mathematical implications one may also reverse the arrow and wonder about the unreasonable effectiveness of physics in solving mathematical problems."
Curum Vafa, exposé à l'ICM 1998

Le Politburo est composé de :


La page du Séminaire de géométrie de l'ICJ



Le Gosplan annonce le plan quinquennal de cette année :

   Lundi 19 février (ENS) Patrick Massot : Physique Quantique Et Géométrie Énumérative II.

   Lundi 12 février (ENS) Patrick Massot : Physique quantique et géométrie énumérative I.

   Lundi 6 février (UCBL) Thierry Barbot : Introduction a l'algebre de Fock-Chekhov, III.

   Lundi 29 janvier (ENS) Thierry Barbot : Introduction a l'algebre de Fock-Chekhov, II

   Lundi 15 janvier (UCBL) Thierry Barbot : Introduction a l'algebre de Fock-Chekhov.

   Lundi 8 janvier (ENS) Olga Kravchenko : BV en toute simplicité, II.

   Lundi 18 décembre (UCBL) Olga Kravchenko : BV en toute simplicité, I.

   Lundi 11 décembre (ENS) Thomas Strobl : Deformations of Poisson structures and Gauge theories (II).
   Lundi 27 novembre (UCBL) Damien Calaque : Quantification des variétés de Poisson : une approche par la théorie des champs, (III).

   Lundi 20 novembre (ENS) Thomas Strobl : Deformations of Poisson structures and Gauge theories (I).
   Lundi 13 novembre (UCBL) Damien Calaque : Quantification des variétés de Poisson : une approche par la théorie des champs, II.
   Lundi 6 novembre (ENS) Damien Calaque : Quantification des variétés de Poisson : une approche par la théorie des champs, I.
   Lundi 23 octobre (UCBL) Stéphane Lamy : La mystérieuse dimension 26 en théorie des cordes bosoniques, troisième volet
   Lundi 16 octobre (ENS) Stéphane Lamy : La mystérieuse dimension 26 en théorie des cordes bosoniques, second commandement : tu préserveras les symétries lors de la quantification
   Lundi 9 octobre (UCBL) Stéphane Lamy : La mystérieuse dimension 26 en théorie des cordes bosoniques : Merveille pythagoricienne ou contrainte technique loufoque ?


Le Gosplan est fier de sa production passée, oeuvre indéfectible des camarades mathématiciens :

  
   Lundi 19 juin (10h30) Patrick Massot : Homologie de Morse et supersymétrie, d'après Witten, III
   Jeudi 15 juin (14h00) Patrick Massot : Homologie de Morse et supersymétrie, d'après Witten, II
   Jeudi 8 juin (14h00) Patrick Massot : Homologie de Morse et supersymétrie, d'après Witten, I
   Lundi 29 mai, Jean-Claude Sikorav: Théorème de localisation et supersymétrie, III
   Lundi 15 mai, Jean-Claude Sikorav: Théorème de localisation et supersymétrie, II
   Lundi 10 avril, Jean-Claude Sikorav: Supersymétrie
   Lundi 27 Mars, Damien Gayet: Le théorème de l'indice "démontré" par la supersymétrie. Partie 4 : la preuve
   Lundi 20 Mars, Damien Gayet: Le théorème de l'indice "démontré" par la supersymétrie. Partie 3 : un calcul d'intégrale de chemins
   Lundi 13 Mars, Damien Gayet: Le théorème de l'indice "démontré" par la supersymétrie. Partie 2 : de l'indice à la preuve
   Lundi 6 Marx, Damien Gayet: Le théorème de l'indice "démontré" par la supersymétrie. Partie 1 : la mise à l'index
   Lundi 27 février, Stéphane Lamy: Le polynôme de Jones vu par Witten, la vraie fin authentique.
   Lundi 20 février, Stéphane Lamy: Invariants en dimension 3 produits par intégrales de chemin, ils sont de retour
   Lundi 13 février, Alessandra Frabetti: Quantification du lagrangien en \phi^4, la fin
   Lundi 6 février, Stéphane Lamy: Invariants en dimension 3 produits par intégrales de chemin (d'après Witten)
   Mardi 31 janvier, Alessandra Frabetti: Quantification du lagrangien en \phi^4, la suite
   Mardi 17 janvier, Alessandra Frabetti: Quantification du lagrangien en \phi^4
   Mardi 10 janvier, Jean-Claude Sikorav: Théorie quantique des champs en d=1, Partie II.
   Mardi 13 décembre, Jean-Claude Sikorav: Théorie quantique des champs en dimension 1.
   Mardi 6 décembre, Damien Gayet: Le Supersymétricon en d=0.
   Mardi 29 novembre, Damien Gayet: L'oscillateur fermionique et le spin 1/2.
   Mardi 22 novembre, Patrick Massot: Introduction à la théorie quantique des champs.
   Mardi 15 novembre, Stéphane Lamy: Mécanique quantique, jusqu'à l'oscillateur harmonique, inclus.
   Mardi 8 novembre, Claude Roger: La relativité générale en toute simplicité.
   Mardi 25 octobre, Claude Roger: Champs classiques, théories de jauge...
   Mardi 18 octobre, Claude Roger: Champs classiques pour les nuls
   Mardi 11 octobre, Damien Gayet: Motivation puis mobilisation des troupes.

Bibliographie non exhaustive


Hori, Katz, et al, Mirror Symmetry, Clay Mathematics Monographs, V. 1, 2003. Exposés assez compréhensibles sur la TQC en d=0, 1 et 2, et surtout sur la supersymétrie. Inclus la théorie de Morse-Witten vue du point de vue supersymétrique (d=1).

Zee, Quantum field theory in a nutshell, Princeton University Press, 2003. Exposé sur la TQC "classique", diagrammes de Feynmann, renormalisation, théories de jauges.

D. Freed, K. Uhlenbeck, Geometry and quantum field theory, IAS Park City Mathematics, 2001. Il y a des introductions simples aux QFT, avec diagrammes de Feynmann, à la supersymétrie, et une démonstration du théorème d'Atiyah Singer grâce à cette dernière.

Pourquoi un tel groupe de travail ?

L'idée de ce gdt est né de la bête frustration l'année passée de ne pas comprendre les fondements physiques de la symétrie miroir. Plus positivement et plus généralement, elle est née de la constatation que physique et géométrie ont des relations depuis environ vingt ans de plus en plus profondes et fructueuses, notamment depuis l'avènement de la théorie des cordes. Comme exemple de ces allers et retours féconds, citons bien sûr la symétrie miroir qui, grâce à un choix anodin de signe du point de vue physique, a donné une formule établissant le nombre de courbes rationnelles de degré quelconque dans une quintique, et le destin de la théorie (physique) de Yang-Mills, utilisée par Donaldson pour construire des invariants topologiques de type complètement nouveau, invariants ensuite compris physiquement par Seiberg et Witten, traduction qui a permis à ce dernier de créer de nouveaux invariants, "équivalents" à ceux de Donaldson mais beaucoup plus faciles à manipuler. Citons encore la création par Witten d'invariants de noeuds grâce à une théorie topologique des champs.

Notre ambition est de comprendre (un peu) les raisons physiques des mystérieuses et profondes conjectures et idées que soumettent les physiciens aux mathématiciens, ou plus modestement de nous familiariser avec les façons de penser des physiciens. Ceci nécessite de comprendre les bases -au moins- de théories quantiques des champs, ce qui nous permettra entre autres de savoir, au moins dans le principe, comment fonctionne le modèle standard. Certes celui-ci n'est pas au coeur de la révolution actuelle, mais nous ne voulons pas bouder notre plaisir de comprendre cette théorie, qui forme le socle de toute nouvelle extension théorique en physique des particules (en particulier des cordes).


Programme (grosso modo, sujet à moult éventuels changements) :

I Vers le Modèle Standard

- Méthodes et champs classiques
- Bases de la mécanique quantique.
- Diagrammes de Feynmann
- Renormalisation (?)
- Représentations et théories de jauge ; modèle standard

II Théorie des cordes

- euh, les cordes
- la supersymétrie
- pourquoi les Calabi-Yau c'est bien
- la symétrie miroir
- les D-branes
- les oeuvres complètes de Vafa et Witten.

III Théories topologiques des champs

ou comment les intégrales de chemins donnent de beaux invariants
topologiques.

Exemples :
Chern-Simons (invariant topologiques de noeuds en dimension 3)
Donaldson et Seiberg-Witten (invariants topologiques de variété de dimension 4)
Gromov-Witten (invariants symplectiques)