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Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2004. / Title from first page of PDF file. Document formatted into pages; contains v, 88 p. Includes bibliographical references (p. 87-88). Available online via OhioLINK's ETD Center

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 1999. / Vita. Includes bibliographical references (p. 79-80).

The conjugacy length function of a group Γ determines, for a given a pair of conjugate elements u,v ∈ Γ, an upper bound for the shortest γ in Γ such that uγ = γv, relative to the lengths of u and v. This thesis focuses on estimating the conjugacy length function in certain finitely generated groups. We first look at a collection of solvable groups. We see how the lamplighter groups have a linear conjugacy length function; we find a cubic upper bound for free solvable groups; for solvable Baumslag--Solitar groups it is linear, while for a larger family of abelian-by-cyclic groups we get either a linear or exponential upper bound; also we show that for certain polycyclic metabelian groups it is at most exponential. We also investigate how taking a wreath product effects conjugacy length, as well as other group extensions. The Magnus embedding is an important tool in the study of free solvable groups. It embeds a free solvable group into a wreath product of a free abelian group and a free solvable group of shorter derived length. Within this thesis we show that the Magnus embedding is a quasi-isometric embedding. This result is not only used for obtaining an upper bound on the conjugacy length function of free solvable groups, but also for giving a lower bound for their L_p compression exponents. Conjugacy length is also studied between certain types of elements in lattices of higher-rank semisimple real Lie groups. In particular we obtain linear upper bounds for the length of a conjugator from the ambient Lie group within certain families of real hyperbolic elements and unipotent elements. For the former we use the geometry of the associated symmetric space, while for the latter algebraic techniques are employed.

Cette thèse a pour objet l'étude des espaces classifiants pour les actions propres d'un groupe discret. La dimension géométrique propre est la plus petite dimension possible pour un tel espace (qui existe toujours). Nous montrons tout d'abord que pour un réseau dans le groupe d'isométries d'un espace symétrique de type non-compact sans facteur euclidien, la dimension géométrique propre est égale à la dimension cohomologique virtuelle. La preuve utilise le fait que si le rang réel de l'espace est supérieur ou égal à 2 et le réseau est irréductible, alors il est arithmétique. Dans ce cas, nous pouvons calculer explicitement la dimension cohomologique virtuelle à l'aide du rang rationnel. Dans un deuxième temps, nous cherchons à construire concrètement des espaces classifiants pour les actions propres de dimension minimale. Nous essayons d'adapter la construction du "rétract bien équilibré" de Soulé et Ash (pour le cas SL(n,Z)) aux groupes arithmétiques Sp(2n,Z) et Aut(SL(n,Z)). Nous montrons qu'en fait cette construction ne s'étend pas. / In this thesis we study classifying spaces for proper actions of a discrete group. The proper geometric dimension is the smallest dimension of such a space (which always exists). Firstly we prove that for a lattice in the group of isometries of a symmetric space of the non-compact type without euclidean factors, the proper geometric dimension equals the virtual cohomological dimension. The proof relies on the fact that if the space has real rank at least 2 and if the lattice is irreducible, then it is arithmetic. In this case, the virtual cohomological dimension can be explicitly computed with the rational rank. Secondly we want to construct concretely classifying spaces for proper actions of minimal dimension. We try to adapt the construction of the "well-rounded retract" of Soulé and Ash (in the case SL(n,Z)) for the arithmetic groups Sp(2n,Z) and Aut(SL(n,Z)). We show that in fact this construction does not extend.

Si (π, H) est une représentation unitaire irréductible d'un groupe de Lie G, on sait lui associer son application moment Ψπ. La fermeture de l'image de Ψπ s'appelle l'ensemble moment de π. Généralement, cet ensemble est Conv(Oπ), si Oπ est l'orbite coadjointe associée à π. Mais il ne caractérise pas π : deux orbites distinctes peuvent avoir la même enveloppe convexe fermée. On peut contourner cette non séparation en considérant un surgroupe G+ de G et une application non linéaire ø de g* dans (g+)* telle que, pour les orbites générique, ø(O) est une orbite et Conv (ø(O)) caractérise O. Dans cette thèse, on montre que l'on peut choisir le couple (G+, ø), avec ø de degré ≤ 2 pour tous les groupes nilpotents de dimension ≤ 6, à une exception près, tous les groupes résolubles de dimension ≤ 4, et pour un exemple de groupe de déplacements. Ensuite, on étudie le cas des groupes G = SL(n, R). Pour ces groupes, il existe un tel couple avec ø de degré n, mais il n'en existe pas avec ø de degré 2 si n>2, il n'en existe pas avec ø de degré 3 si n=4. Enfin, on montre que l'application moment Ψπ est celle d'une action fortement hamiltonienne de G sur la variété de Fréchet symplectique PH∞. On construit un foncteur qui associe à tout G un surgroupe de Lie Fréchet G̃, de dimension infinie et, à tout π de G, une action π̃ fortement hamiltonienne, dont l'ensemble moment caractérise π / To a unitary irreducible representation (π,H) of a Lie group G, is associated a moment map Ψπ. The closure of the range of Ψπ is the moment set of π. Generally, this set is Conv(Oπ), if Oπ is the corresponding coadjoint orbit. Unfortunately, it does not characterize π : 2 distincts orbits can have the same closed convex hull. We can overpass this di culty, by considering an overgroup G+ for G and a non linear map ø from g* into (g+)* such that, for generic orbits, ø(O) is an orbit and Conv( ø(O)) characterizes O. In the present thesis, we show that we can choose the pair (G+,ø), with deg ø ≤2 for all the nilpotent groups with dimension ≤6, except one, for all solvable groups with diemnsion ≤4, and for an example of motion group. Then we study the G=SL(n,R) case. For these groups, there exists ø with deg ø =n, if n>2, there is no such ø with deg ø=2, if n=4, there is no such ø with deg ø=3. Finally, we show that the moment map Ψπ is coming from a stronly Hamiltonian G-action on the Frécht symplectic manifold PH∞. We build a functor, which associates to each G an infi nite diemnsional Fréchet-Lie overgroup G̃,and, to each π a strongly Hamiltonian action, whose moment set characterizes π

Soit G un groupe de Lie semisimple (de rang supérieur) et Γ un sous-groupe discret Zariski dense de G (de covolume infini). Dans cette thèse, on traite de deux questions reliées au cône limite de Benoist de Γ : l’une de marche aléatoire et l’autre de mélange topologique du flot directionnel des chambres de Weyl. Dans l’introduction, on énonce les résultats principaux de cette thèse dans leur contexte. Le second chapitre comporte des rappels sur les groupes de Lie et les éléments loxodromiques. Dans le troisième chapitre, on réalise tous les points de l’intérieur du cône limite par des vecteurs de Lyapunov. Dans le quatrième chapitre, on construit des coordonnées locales de G ainsi que des outils cruciaux pour la suite. Dans le cinquième chapitre, on introduit les ensembles invariants naturels de G. Dans le dernier chapitre de cette thèse, on prouve le critère de mélange topologique des flots directionnels réguliers des chambres de Weyl obtenu avec O. Glorieux et on généralise partiellement ce critère de mélange à Γ\G pour une classe de groupes de Lie incluant SL(n, R), SL(n, C), SO (p, p + 2). / Let G be a semisimple Lie group (of higher rank) and Γ a Zariski dense subgroup of G (of infinite covolume). In this thesis, we discuss two questions related to the Benoist limit cone of Γ : one concerns random walks, the other topological mixing of the directional Weyl chamber flow. In the introduction, we state the main results of this thesis in their context. In the second chapter, we recall some general facts about Lie groups and loxodromic elements. In the third chapter, we prove that every point of the interior of the limit cone is a Lyapunov vector. In the fourth chapter, we construct local coordinates of G and give key tools for the remaining parts. In the fifth chapter, we introduce the invariant subsets of G. In the last chapter of this thesis, we prove the topological mixing criterion of regular directional Weyl chamber flow obtained with O. Glorieux and we generalize this criterion to Γ\G for a class of Lie groups including SL(n, R), SL(n, C), SO(p, p + 2).

Cette thèse est consacrée à une classe de groupes, appelés groupes de Kac-Moody, qui généralise de façon naturelle les groupes de Lie semi-simples, ou plus précisément, les groupes algébriques réductifs, dans un contexte infini-dimensionnel. On s'intéresse plus particulièrement au problème d'isomorphismes pour ces groupes, en vue d'obtenir un analogue infini-dimensionnel de la célèbre théorie des homomorphismes 'abstraits' de groupes algébriques simples, due à Armand Borel et Jacques Tits.<p><p>Le problème d'isomorphismes qu'on étudie s'avère être un cas particulier d'un problème plus général, qui consiste à caractériser les homomorphismes de groupes algébriques vers les groupes de Kac-Moody, dont l'image est bornée. Ce problème peut à son tour s'énoncer comme un problème de rigidité pour les actions de groupes algébriques sur les immeubles, via l'action naturelle d'un groupe de Kac-Moody sur une paire d'immeubles jumelés. Les résultats partiels, relatifs à ce problème de rigidité, que nous obtenons, nous permettent d'apporter une solution complète au problème d'isomorphismes pour les groupes de Kac-Moody déployés.<p>En particulier, on obtient un résultat de dévissage pour les automorphismes de ces objets. Celui-ci fournit à son tour une description complète de la structure du groupe d'automorphismes d'un groupe de Kac-Moody déployé sur un corps de caractéristique~$0$.<p><p>Nos arguments permettent également de traiter de façon analogue certaines formes anisotropes de groupes de Kac-Moody complexes, appelées formes unitaires. On montre en particulier que la topologie Hausdorff naturelle que portent ces formes est un invariant de leur structure de groupe abstrait. Ceci généralise un résultat bien connu de H. Freudenthal pour les groupes de Lie compacts.<p><p>Enfin, l'on s'intéresse aux homomorphismes de groupes de Kac-Moody à image fini-dimensionnelle, et l'on démontre la non-existence de tels homomorphismes à noyau central, lorsque le domaine est un groupe de Kac-Moody de type indéfini sur un corps infini. Ceci réduit un problème ouvert, dit problème de linéarité pour les groupes de Kac-Moody, au cas de corps de base finis. / Doctorat en sciences, Spécialisation mathématiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished