Braunschweig, Techn. Universiẗat, Diss., 2000.

The main topic of this thesis is the tropicalizations of Severi varieties, which we call tropical Severi varieties. Severi varieties are classical objects in algebraic geometry. They are parameter spaces of plane nodal curves. On the other hand, tropicalization is an operation defined in tropical geometry, which turns subvarieties of an algebraic torus into certain polyhedral objects in real vector spaces. By studying the tropicalizations, it may be possible to transform algebro-geometric problems into purely combinatorial ones. Thus, it is a natural question, “what are tropical Severi varieties?” In this thesis, we give a partial answer to this question: we obtain a description of tropical Severi varieties in terms of regular subdivisions of polygons. Given a regular subdivision of a convex lattice polygon, we construct an explicit parameter space of plane curves. This parameter space is a much simpler object than the corresponding Severi variety and it is closely related to a flat degeneration of the Severi variety, which in turn describes the tropical Severi variety. We present two applications. First, we understand G.Mikhalkin’s correspondence theorem for the degrees of Severi varieties in terms of tropical intersection theory. In particular, this provides a proof of the independence of point-configurations in the enumeration of tropical nodal curves. The second application is about Secondary fans. Secondary fans are purely combinatorial objects which parameterize all the regular subdivisions of polygons. We provide a relation between tropical Severi varieties and Secondary fans.

The main topic of this thesis is the tropicalizations of Severi varieties, which we call tropical Severi varieties. Severi varieties are classical objects in algebraic geometry. They are parameter spaces of plane nodal curves. On the other hand, tropicalization is an operation defined in tropical geometry, which turns subvarieties of an algebraic torus into certain polyhedral objects in real vector spaces. By studying the tropicalizations, it may be possible to transform algebro-geometric problems into purely combinatorial ones. Thus, it is a natural question, “what are tropical Severi varieties?” In this thesis, we give a partial answer to this question: we obtain a description of tropical Severi varieties in terms of regular subdivisions of polygons. Given a regular subdivision of a convex lattice polygon, we construct an explicit parameter space of plane curves. This parameter space is a much simpler object than the corresponding Severi variety and it is closely related to a flat degeneration of the Severi variety, which in turn describes the tropical Severi variety. We present two applications. First, we understand G.Mikhalkin’s correspondence theorem for the degrees of Severi varieties in terms of tropical intersection theory. In particular, this provides a proof of the independence of point-configurations in the enumeration of tropical nodal curves. The second application is about Secondary fans. Secondary fans are purely combinatorial objects which parameterize all the regular subdivisions of polygons. We provide a relation between tropical Severi varieties and Secondary fans.

Cette thèse porte sur les motifs de Chow des variétés projectives homogènes, et leurs liens avec des invariants classiques et certaines questions de géométrie rationnelle. Le motif (à coefficients finis) d'un espace homogène sous l'action d'un groupe algébrique semisimple et affine G se décompose de manière essentiellement unique en une somme directe de motifs indécomposables. Ce travail prend part au programme de classification de ces motifs, notre principal outil étant la théorie des motifs supérieurs. Nous montrons que cette classification est réduite à celle à coefficients dans F_p si G est de type intérieur, et trouvons un analogue si G est de type extérieur. Nous classifions ensuite complètement les motifs indécomposables des espaces homogènes sous l'action d'un groupe projectif linéaire et en déduisons la dichotomie motivique de PGL_1. Nous proposons ensuite un outil de décomposition motivique utilisé par Garibaldi, Semenov et Petrov pour déterminer toutes les décompositions d'espaces homogènes si G est de type E_6. Enfin nous montrons que la décomposition des variétés de Severi-Brauer généralisées SB(p, A) à coefficients dans F_p ne dépend que de la valuation p-adique de l'indice de A.

Les variétés homogènes projectives sous un groupe algébrique déployé<br />ont une géométrie assez simple. La décomposition de Bruhat fournit, en<br />effet, une décomposition cellulaire de ces variétés. Il en résulte que<br />l'anneau de Chow de telles variétés admet une base formée des classes<br />des adhérences de ces cellules, appelées variétés de Schubert. <br />Il en est de même pour l'anneau de Grothendieck de telles variétés. <br />Cela entraîne en particulier que ces deux anneaux sont sans torsion. <br />Plus précisément, la base ainsi obtenue pour l'anneau de Grothendieck <br />fournit la filtration topologique de cette anneau et redonne <br />la base de l'anneau de Chow par passage au gradué. D'autre part, <br />il existe une seconde base due à Pittie et Steinberg de l'anneau <br />de Grothendieck de ces variétés, invariante sous l'action du groupe de Galois.<br /><br />Le Chapitre II de la thèse revient, dans le cas des drapeaux complets<br />associés à un espace vectoriel, sur les résultats connus concernant<br />la combinatoire donnant les expressions des faisceaux structuraux des<br />variétés de Schubert dans l'anneau de Grothendieck, ce qui permet, en<br />suivant les travaux de Lascoux notamment, d'exprimer combinatoirement<br />la matrice de changement de bases entre les deux bases ci-dessus. Dans<br />le cas de la variété de drapeaux complets d'un espace vectoriel de<br />dimension trois, nous donnons des résolutions explicites des faisceaux<br />structuraux des variétés de Schubert en termes des fibrés de la base<br />de Pittie.<br /><br />Les groupes de Chow sont connus en codimension un et ont été étudiés<br />en codimension deux par Karpenko dans le cas des variétés de<br />Severi-Brauer. Le calcul des motifs des varietés homogènes projectives<br />sous le groupe projectif linéaire d'une algébre simple centrale sur un<br />corps se ramène sous certaines conditions au calcul de motifs de<br />variétés de Severi-Brauer généralisées, formes de grassmaniennes,<br />comme l'ont montré Calmès, Petros, Semenov et Zainouline. Dans le<br />chapitre II, nous construisons des isomorphismes de variétés<br />explicites qui permettent de ramener le calcul des groupes de Chow de<br />ces variétés au calcul de groupes de Chow de variétés de Severi-Brauer<br />généralisées.<br /><br />Les techniques décrites dans le chapitre III sont réutilisées au<br />chapitre IV pour redémontrer un résultat de Karpenko sur la<br />décomposition du motif de Chow de variétés de Severi-Brauer associée<br />à une algèbre de matrices à coefficients dans une algèbre simple<br />centrale.

In an attempt to prove Amitsur's Conjecture for cyclic subgroups of the Brauer group, we look at rational embeddings of the Severi Brauer variety of an algebra into its norm hypersurface. We enlarge the collection of such embeddings, and generalize them to embeddings of generalized Severi Brauer varieties into determinantal varieties. / text

Un théorème dû à Zak montre un lien pour le moins mystérieux entre des objets algébriques, les algèbres de Jordan, et des objets apparaissant naturellement dans le cadre de la géométrie projective complexe, les variétés de Scorza. La première partie de cette thèse essaie d'expliquer ce lien. Tout d'abord, la variété des éléments de rang de Jordan 1 dans une algèbre de Jordan est définie puis étudiée en détail: c'est une variété de Scorza et elle est l'image d'une généralisation de l'application de Veronese de degré deux. Ensuite, je donne des variantes de la preuve du théorème de Zak qui expliquent directement le lien avec les algèbres de Jordan, mais aussi l'homogénéité des variétés de Scorza et le rapport avec les espaces préhomogènes symétriques. Une technique omniprésente pour cette étude consiste à définir une algèbre par des constructions de géométrie projective: celle-ci permet de définir l'algèbre de Jordan dans laquelle vivent toutes les variétés de Scorza, mais s'applique plus généralement à un grand nombre d'autres algèbres. Par exemple, je donne une définition géométrique des algèbres de matrices, des algèbres de Lie et des algèbres de composition. De nombreux résultats de nature algébrique peuvent ainsi être retrouvés par des raisonnements géométriques particulièrement simples. J'étudie ainsi le groupe d'automorphismes d'une algèbre de Jordan et prouve une description des groupes spinoriels d'ordre pair. L'autre partie de cette thèse montre des théorèmes d'annulation pour les fibrés vectoriels amples. Je propose une généralisation d'un théorème dû à Laytimi et Nahm pour les puissances de Schur d'un fibré vectoriel correspondant à un produit tensoriel de crochets. Je démontre aussi des résultats pour les fibrés vectoriels de petit rang: ceux-ci impliquent une petite partie de la conjecture de Fulton et Lazarsfeld concernant la connexité de lieux de dégénérescence d'un morphisme de fibrés vectoriels. Par ailleurs, j'obtiens aussi des résultats plus forts dans le cas où le fibré est muni d'une forme quadratique non dégénérée ou symplectique à valeurs dans un fibré en droites. Ces résultats sont conséquence de théorèmes sur la cohomologie de Dolbeault des fibrés en droites homogènes sur les grassmanniennes, isotropes ou non. Je donne plusieurs résultats nouveaux concernant cette cohomologie.

The study of algebraic varieties originates from the study of smooth manifolds. One of the focal points is the theory of differential forms and de Rham cohomology. It’s algebraic counterparts are given by algebraic cycles and Chow groups. Linearizing and taking the pseudo-abelian envelope of the category of smooth projective varieties, one obtains the category of pure motives. In this thesis, we concentrate on studying the pure Chow motives of Severi-Brauer varieties. This has been a subject of intensive investigation for the past twenty years, with major contributions done by Karpenko, [Kar1], [Kar2], [Kar3], [Kar4]; Panin, [Pan1], [Pan2]; Brosnan, [Bro1], [Bro2]; Chernousov, Merkurjev, [Che1], [Che2]; Petrov, Semenov, Zainoulline, [Pet]; Calmès, [Cal]; Nikolenko, [Nik]; Nenashev, [Nen]; Smirnov, [Smi]; Auel, [Aue]; Krashen, [Kra]; and others. The main theorem of the thesis, presented in sections 4.3 and 4.4, extends the result of Zainoulline et al. in the paper [Cal] by providing new examples of motivic decompositions of generalized Severi-Brauer varieties.