Étant donné une variété symplectique $(M,\omega)$, il existe toujours des structures presque complexes $\omega$-compatibles positives. La question qui nous intéresse est de trouver des méthodes de sélection de certaines de ces structures. Des réponses ont déjà été données par V. Apostolov et T.Draghici, J.G. Evans, et J. Keller et M. Lejmi. Nous nous intéressons ici principalement à des méthodes de sélection définies en termes du tenseur de Nijenhuis. De manière très générale, lorsqu'on veut sélectionner certaines données géométriques, on peut aborder le problème de différentes manières. L’une d’entre elles consiste à regarder la décomposition en composantes irréductibles de certains tenseurs naturellement associés à la structure considérée et poser des conditions sur certaines composantes. Nous avons montré que le tenseur de Nijenhuis est irréductible sous l'action du groupe unitaire. Cette irréductibilité ne nous permet pas d'imposer d'autre condition linéaire à ce tenseur que son annulation, qui correspond aux variétés de Kähler. Une autre méthode possible de sélection est d’imposer des conditions à certaines distributions liées au problème. Nous avons étudié des distributions liées au tenseur de Nijenhuis. Nous nous sommes intéressés ici aux dimensions et propriétés d’involutivité possibles de ces distributions. Nous donnons des exemples invariants sous l’action d’un groupe, construits sur des groupes symplectiques ou sur des fibrés de twisteurs sur une variété riemannienne. La dernière méthode envisagée dans ce travail est la considération de fonctionnelles définies à partir des données. Pour construire une fonctionnelle la plus simple possible en termes du tenseur de Nijenhuis, nous intégrons une fonction polynomiale du second degré en les composantes du tenseur de Nijenhuis. On montre qu’un tel polynôme est toujours un multiple de la norme au carré de ce tenseur. La fonctionnelle obtenue est celle étudiée par Evans. Elle est a priori peu intéressante pour notre problème de sélection car il a prouvé qu’on peut trouver des exemples de variétés symplectiques n’admettant aucune structure kählérienne mais telle que l’infimum de la fonctionnelle soit nul / Given a symplectic manifold $(M,\omega)$, there always exist almost complex $\omega,$-compatible positive structures. The problem studied in this thesis is to find methods to select some of these structures. Answers have already been suggested by V. Apostolov and T.Draghici, J. G. Evans, and J. Keller and M. Lejmi. We are mainly interested here in selection methods defined in terms of the Nijenhuis tensor. The problem of selecting geometric objects can be tackled in various ways. One of them is to decompose into irreducible components some tensors naturally associated with the structure, and to impose conditions on some of those components. We prove that the Nijenhuis tensor is irreducible under the action of the unitary group. This irreducibility does not allow to impose any linear condition on the Nijenhuis tensor, except the vanishing of it, which corresponds to Kähler manifolds. Another possible method of selection is to impose conditions on distributions related to the problem. We study distributions defined by the Nijenhuis tensor. Our results concern the possible dimensions and properties of involutivity of these distributions. We give examples which are invariant under the action of a group, on some symplectic groups and on twisted bundles over some Riemannian manifolds. The last method considered in this work consists in looking for extremals of functionals defined from the data. To construct the simplest functional defined in terms of the Nijenhuis tensor, we integrate a polynomial function of the second degree into the components of this tensor. All such polynomials are multiple of the square of the norm of this tensor. This functional is the one studied by Evans; the drawback for our selection problem is that there exist examples of compact symplectic manifolds which do not admit any K\"ahler structure but such that the infimum of the functional is zero

Une approche récente permettant d'étudier les équations issues de la Mécanique des Fluides consiste à considérer les symétries de ces équations. Les succès des développements théoriques, notamment en turbulence, ont justifié la pertinence d'une telle approche. Sur le plan numérique, les méthodes d'intégration construites sur des arguments liés à la structure géométrique des équations s'appellent les intégrateurs géométriques. Dans la première partie de la thèse, on présente la classe d'intégrateurs géométriques probablement la plus connue; ce sont les intégrateurs symplectiques pour les systèmes hamiltoniens. Dans une seconde partie, on introduit les intégrateurs variationnels, construits pour reproduire les lois de conservation des systèmes lagrangiens. Cependant, la plupart des équations de la Mécanique des Fluides ne dérive pas d'un Lagrangien. On expose alors dans la dernière partie une méthode de construction de schémas numériques respectant les symétries d'une équation. Cette méthode est basée sur une formulation moderne des repères mobiles. On présente une contribution au développement de cette méthode; elle permet d'obtenir un schéma invariant possédant un ordre de précision déterminé. Des exemples issus des équations modèles de la Mécanique des Fluides sont traités.

L'homologie de contact a ete introduite par Eliashberg, Givental et<br />Hofer. Dans cette theorie, on compte des courbes pseudo-holomorphes dans la symplectisation d'une variete de contact, qui convergent a l'infini vers des orbites fermees du champ de Reeb. Ces orbites sont supposees non degenerees et, en particulier, isolees. Cette hypothese rend le calcul de l'homologie de contact tres difficile.<br />L'objet de cette these est de developper des techniques de calcul pour l'homologie de contact dans des situations de type Morse-Bott, dans lesquelles les orbites de Reeb fermees forment des sous-varietes de la variete de contact. On demande une hypothese de type Morse-Bott sur la forme de contact, une propriete de positivite pour l'indice de Maslov, des restrictions generales sur le flot de Reeb, et $c_1(\xi) = 0$.<br />On utilise ensuite ces methodes pour calculer l'homologie de contact dans plusieurs exemples, pour illuster leur efficacite. On utilise ces invariants de contact pour montrer que $T^5$ et $T^2 \times S^3$ possedent une infinite de structures de contact deux a deux non isomorphes, dans la classe d'homotopie formelle triviale.

Les grassmanniennes symplectiques et, plus généralement, les variétés de drapeaux symplectiques, sont les variétés de sous-espaces isotropes, respectivement de drapeaux de sous-espaces isotropes, relativement à une 2-forme antisymétrique non dégénérée. Ce sont les variétés projectives homogènes du groupe symplectique.<br />Nous étudions les grassmanniennes et les variétés de drapeaux symplectiques impaires, qui sont des objets analogues associés à une 2-forme antisymétrique générique sur un espace vectoriel complexe de dimension impaire. Ces variétés sont munies d'actions naturelles du groupe symplectique impair des transformations linéaires qui préservent la forme antisymétrique. Nous montrons que, bien que ces actions ne soient pas transitives, ces variétés partagent de nombreuses propriétés avec les variétés homogènes.<br />En particulier, nous calculons le groupe d'automorphismes des grassmanniennes symplectiques impaires et obtenons que tous ces automorphismes proviennent de l'action du groupe symplectique impair. De même, nous établissons un théorème de type Borel-Weil pour le groupe symplectique impair et explicitons le lien entre certaines classes de représentations de ce groupe construites par Proctor et par Shtepin. Nous étudions également la cohomologie équivariante de la variété des drapeaux symplectiques impairs maximaux. Nous obtenons une formule de type Chevalley-Pieri et nous donnons une présentation à la Borel de l'anneau de cohomologie équivariante. De cette dernière, nous déduisons que l'anneau de cohomologie ordinaire de la variété des drapeaux symplectiques impairs maximaux est isomorphe à l'anneau de cohomologie ordinaire de la variété de drapeaux quadratiques.

Cette Thèse porte sur les familles tangentielles et les équations de Hamilton--Jacobi. <br />Ces deux sujets sont reliés à des thèmes classiques en théorie des singularités, comme la théorie des enveloppes, les singularités des fronts d'onde et des caustiques, la géométrie symplectique et de contact. <br />Les premiers trois chapitres de la Thèse sont consacrés à l'étude des familles tangentielles, à la classification de leurs singularités stables et simples, et à leurs interprétation dans le cadre de la Géométrie de Contact. <br />Le dernier chapitre est dédié à l'étude des solutions de minimax pour l'équation de Hamilton--Jacobi, notamment à la classification des leurs singularités génériques de petite codimension.

Mes travaux de recherches concernent les différentes théories cohomologiques associées aux actions de groupes de Lie compacts sur des variétés différentiables: cohomologie équivariante, K-théorie équivariante, et la théorie des opérateurs transversalement elliptiques. Ils se situent au carrefour entre la géométrie symplectique et la théorie des représentations. Le fil conducteur de ma recherche a été le programme de (\it localisation non-abélienne) de Witten. Dans ce mémoire, je rappelle les techniques mises en oeuvre pour réaliser ce programme, et les résultats qui en découlent.

D'une part, á partir des propriétés de la cohomologie de Floer, invariant associé á une variété symplectique, je définis et étudie une notion d'hyperbolicité symplectique et une capacité symplectique la mesurant. D'autre part, pour une variété , on dispose des notions classiques d'hyperbolicités complexes, définies à partir des courbes pseudo-holomorphes. J'étudie donc les liens entre ces deux notions d'hyperbolicités quand une variété est munie de structures pseudo-complexe et symplectique compatibles. J'explique principalement comment la non-hyperbolicité symplectique implique l'existence de courbes pseudo-holomorphes, et donc ainsi la non-hyperbolicité complexe. Cette analyse me permet à la fois de mieux comprendre la cohomologie de Floer, et d'obtenir de nouveaux résultats sur l'hyperbolicité complexe. J'établis notamment des résultats de stabilité pour la non-hyperbolicité complexe par déformation de la structure pseudo-complexe dans l'ensemble des structures pseudo-complexes compatibles à une structure symplectique non-hyperbolique fixée, généralisant ainsi un théorème de Bangert énoncant ce même résultat dans le cas particulier du tore standard. Par ailleurs, j'aborde la question de l'hyperbolicité complexe des feuilletages: en exhibant un tenseur invariant associé au feuilletage, j'étudie l'existence de cylindres holomorphes feuilletés.

Dans cette thèse, nous étudions divers problèmes issus de la topologie symplectique où la topologie C° intervient. Nous étudions diverses complétions de l'espace des applications hamiltoniennes, puis appliquons cette étude aux équations d'Hamilton-Jacobi. Nous abordons ensuite le problème de l'extension du morphisme de Calabi à des groupes d'homéomorphismes. Enfin, nous nous intéressons à la rigidité C° du crochet de Poisson et à l'extension au cadre C° de la notion de représentation hamiltonienne.

On révise les prérequis de géométrie différentielle nécessaires à une première approche de la théorie de la quantification géométrique, c'est-à-dire des notions de base en géométrie symplectique, des notions de groupes et d'algèbres de Lie, d'action d'un groupe de Lie, de G-fibré principal, de connexion, de fibré associé et de structure presque-complexe. Ceci mène à une étude plus approfondie des fibrés en droites hermitiens, dont une condition d'existence de fibré préquantique sur une variété symplectique. Avec ces outils en main, nous commençons ensuite l'étude de la quantification géométrique, étape par étape. Nous introduisons la théorie de la préquantification, i.e. la construction des opérateurs associés à des observables classiques et la construction d'un espace de Hilbert. Des problèmes majeurs font surface lors de l'application concrète de la préquantification : les opérateurs ne sont pas ceux attendus par la première quantification et l'espace de Hilbert formé est trop gros. Une première correction, la polarisation, élimine quelques problèmes, mais limite grandement l'ensemble des observables classiques que l'on peut quantifier. Ce mémoire n'est pas un survol complet de la quantification géométrique, et cela n'est pas son but. Il ne couvre ni la correction métaplectique, ni le noyau BKS. Il est un à-côté de lecture pour ceux qui s'introduisent à la quantification géométrique. D'une part, il introduit des concepts de géométrie différentielle pris pour acquis dans (Woodhouse [21]) et (Sniatycki [18]), i.e. G-fibrés principaux et fibrés associés. Enfin, il rajoute des détails à quelques preuves rapides données dans ces deux dernières références. / We review some differential geometric prerequisite needed for an initial approach of the geometric quantization theory, i.e. basic notions in symplectic geometry, Lie group, Lie group action, principal G-bundle, connection, associated bundle, almost-complex structure. This leads to an in-depth study of Hermitian line bundles that leads to an existence condition for a prequantum line bundle over a symplectic manifold. With these tools, we start a study of geometric quantization, step by step. We introduce the prequantization theory, which is the construction of operators associated to classical observables and construction of a Hilbert space. Some major problems arise when applying prequantization in concrete examples : the obtained operators are not exactly those expected by first quantization and the constructed Hilbert space is too big. A first correction, polarization, corrects some problems, but greatly limits the set of classical observables that we can quantize. This dissertation is not a complete survey of geometric quantization, which is not its goal. It's not covering metaplectic correction, neither BKS kernel. It's a side lecture for those introducing themselves to geometric quantization. First, it's introducing differential geometric concepts taken for granted in (Woodhouse [21]) and (Sniatycki [18]), i.e. principal G-bundles and associated bundles. Secondly, it adds details to some brisk proofs given in these two last references.

Le sujet de cette thèse est la question du nombre minimal d'orbites de Reeb distinctes sur une variété de contact qui est le bord d'une variété symplectique compacte. L'homologie symplectique $S^1$-équivariante positive est un des outils principaux de cette thèse; elle est construite à partir d'orbites périodiques de champs de vecteurs hamiltoniens sur une variété symplectique dont le bord est la variété de contact considérée. Nous analysons la relation entre les différentes variantes d'homologie symplectique d'une variété symplectique exacte compacte (domaine de Liouville) et les orbites de Reeb de son bord. Nous démontrons certaines propriétés de ces homologies. Pour un domaine de Liouville plongé dans un autre, nous construisons un morphisme entre leurs homologies. Nous étudions ensuite l'invariance de ces homologies par rapport au choix de la forme de contact sur le bord. Nous utilisons l'homologie symplectique $S^1$-équivariante positive pour donner une nouvelle preuve d'un théorème de Ekeland et Lasry sur le nombre minimal d'orbites de Reeb distinctes sur certaines hypersurfaces dans $\R^{2n}$. Nous indiquons comment étendre au cas de certaines hypersurfaces dans certains fibrés en droites complexes négatifs. Nous donnons une caractérisation et une nouvelle façon de calculer l'indice de Conley-Zehnder généralisé, défini par Robbin et Salamon pour tout chemin de matrices symplectiques. Ceci nous a mené à développer de nouvelles formes normales de matrices symplectiques.