Quasimorphisms on the braid groups and the Blanchfield form

Quasimorphismes sur les groupes de tresses et forme de Blanchfield

Maxime Bourrigan (1)

1 UMPA-ENSL - Unité de Mathématiques Pures et Appliquées

In 2004, Gambaudo and Ghys proved a formula establishing a connection between the ω-signatures of a link and the symplectic features of a representation of the braid group. Their main motivation was the construction on quasimorphisms on homeomorphism and diffeomorphism groups.The main goal of this thesis is to extend this result in terms of an algebraic invariant of a braids: the Witt class of the Blanchfield form. Some link invariants are defined through the cyclic covering spaces of their exterior. (Co)homology groups are then equipped with module structures over the ring Λ = Z[π]. For example, the Blanchfield form of a link is a generalisation of the linking form of a 3-manifold, which is a bilinear form on the torsionpart of its first homology group. In particular, every braid β defines a class L(β) in a Witt group WT(Λ) .Theorem. Let α and β be two braids. Then, in WT(Λ):L(αβ) － L(α) － L(β) = －∂ Meyer(Burau(α), Burau(β)),where the Meyer cocycle is defined on the sub group of GLn(Λ) whose elements preserve the Squier form.The result by Gambaudo and Ghys can essentially be recovered from this equality.

En 2004, motivés par des constructions de quasimorphismes sur des groupes d'homéomorphismes et de difféomorphismes, Gambaudo et Ghys démontrèrent une formule liant les ω-signatures d'un entrelacs et les propriétés symplectiques d'une représentation du groupe de tresses.Le but de la thèse est d’étendre le résultat de Gambaudo et Ghys en termes d’un invariant algébrique associé à une tresse : la classe de Witt de sa forme de Blanchfield. Il est en effet possible de définir des invariants d'entrelacs en étudiant l'homologie des revêtements cycliques. Les groupes d’homologie et de cohomologie mis en jeu sont munis de structures de modules sur l’anneau du groupe Λ = Z[π].La forme de Blanchfield d’un entrelacs est ainsi la généralisation de la forme d’enlacement définie sur la partie de torsion du premier groupe d’homologie d’une variété fermée de dimension 3. Elle définit alors pour chaque tresse β une classe L(β) dans un groupe de Witt WT(Λ) .Théorème. Soit α et β deux tresses. On a l’égalité suivante, dans WT(Λ) : L(αβ) － L(α) － L(β) = －∂ Meyer(Burau(α), Burau(β)), où le cocycle de Meyer est maintenant défini sur le sous-groupe des éléments de GLn(Λ) préservant la forme de Squier, à valeurs dans le groupe de Witt W(Q(t)). On retrouve essentiellement le résultat original en spécifiant t = ω dans la formule précédente.

Mots clés: Braid groups; Quasimorphisms; Signatures; Blanchfield form

Mots clés: Groupes de tresses; Quasimorphismes; Signatures; Forme de Blanchfield

Domaines: Mathématiques générales [math.GM]

Maxime Bourrigan. Quasimorphismes sur les groupes de tresses et forme de Blanchfield. Mathématiques générales [math.GM]. Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2013. Français. ⟨NNT : 2013ENSL0831⟩. ⟨tel-00872081⟩