Tenseur d'impulsion-énergie et géométrie spinorielle extrinsèque
Résumé
The results of this thesis are motivated by a better understanding of the energy-momentum tensor in spin geometry. We first investigate extrinsic spin geometry. We give relations between restrictions to a Riemannian submanifold of spinorial objects and objects defined in an intrinsinsic way. We then prove estimates for the first eigenvalue of a Dirac operator which is defined on compact spin Riemannian submanifolds. It turns out that the study of hypersurfaces gives a natural setup for the study of the energy-momentum tensor associated with a spinor field. We construct a generalized warped product which allows to consider this tensor as the second fundamental form of an isommetric immersion. Finally, we characterize surfaces in S^3 and H^3 in terms of special sections of the spin bundle, as well as parallel hypersurfaces in R^4.
La principale motivation des travaux de cette thèse est de mieux comprendre le rôle du tenseur d'impulsion-énergie en géométrie spinorielle. On s'intéresse dans un premier temps à la géométrie spinorielle extrinsèque. On relie les restrictions à une sous-variété riemannienne d'objets spinoriels aux objets définis de manière intrinsèque. En particulier, on donne des estimations pour la première valeur propre d'un opérateur de Dirac défini sur les sous-variétés riemanniennes spinorielles compactes. Il apparaît alors que le cadre des hypersurfaces est un cadre naturel pour l'étude du tenseur d'impulsion-énergie associé à un champ de spineurs. On construit un produit tordu généralisé permettant de voir ce dernier comme la seconde forme fondamentale d'une immersion isométrique. On caractérise enfin les surfaces de S^3 et H^3 en terme de sections spéciales du fibré des spineurs, ainsi que les hypersurfaces parallèles de R^4.
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