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Bonjour à tous
Connaissez-vous un domaine des maths (autour du niveau master excepté la géométrie algébrique) dont l'étude de la littérature serait une formidable introduction à la théorie des catégories ? Même question pour les topos et les faisceaux.
L'idée est de ne pas les étudier, en première approche du moins, pour eux même mais pour les besoins de théorie proche du programme de master.

De ce que j'ai vu à la bibliothèque pour les catégories il y a des livres de topologie algébrique.
Pour les faisceaux, peut-être des livres d'analyse microlocale mais je n'ai pas d"exemple.
Et d'ailleurs c'est bien la raison pour laquelle je viens vous voir.

Je vous souhaite une excellente journée.

Réponses

  • Pour les topos tu ne trouveras essentiellement que de la topologie algébrique ou de la logique - mais les livres de logiques qui parlent de topos y sont (à ma connaissance) dédiés donc ce sera en gros des livres de catégories.

    Après pour utiliser le langage des catégories le mieux c'est la géométrie algébrique (mais tu as dit non) ou la topologie algébrique. Ce sont les deux domaines "pour lesquels" les catégories ont été développées. Selon ta définition de topologie algébrique tu peux aussi avoir en plus l'algèbre homologique qui se glisse ici, qui les utilise aussi beaucoup
    Que ce soit une "formidable introduction", je ne sais pas, le mieux pour apprendre les catégories c'est d'avoir quelques motivations de l'extérieur, puis de s'y mettre vraiment, et de voir comment ça impacte nos motivations.

    Pour les faisceaux tu as évidemment à nouveau la géométrie algébrique, la topologie algébrique (enfin c'est ce qu'on m'a dit : personnellement j'ai rarement vu de faisceaux en topologie algébrique, alors qu'on ne peut pas aller très loin en géométrie algébrique moderne sans en croiser toutes les 3 secondes) et aussi un peu d'analyse : l'analyse microlocale comme tu dis, les $\mathcal D$-modules qui apparemment sont intéressants pour tout ce qui est équation différentielle (mais je n'y connais rien), l'analyse complexe qui se croise à ce niveau avec la géométrie algébrique puisqu'on y croise des bêtes comme des faisceaux quasi-cohérents, (il y a par exemple une belle reformulation du problème de Cousin en termes de cohomologie de faisceaux sur une variété complexe); et aussi rapidement la logique (pour différentes sémantiques)
  • Pour l'application de la théorie des faisceaux en analyse micro-locale, géométrie symplectique, etc ... voir le très classique "Sheaves on manifolds" de Kashiwara et Schapira.
  • Cyrano : Quelles sont les applications des faisceaux en géométrie symplectique ?

    Maxtimax : Les D-modules sont aussi extrêmement utilisés en théorie des représentations et en géométrie algébrique ! J'ai l'impression que c'est le domaine essentiel où ils sont utilisés.

    Gentil : peut-être que ça vaut le coup de regarder un livre d'algèbre homologique ? Il y a beaucoup d'applications en topologie algébrique, théorie des groupes, théorie des nombres, algèbre commutative ... Et beaucoup de concepts au début utilisent des notions de catégories (par exemple adjonctions, limites, ...)
    En revanche pour les faisceaux et les topos il me semble qu'à part la logique et la géométrie algébrique ils ne sont pas si utiles. Par exemple pour les variétés différentiables les partitions de l'unité remplacent avantageusement tous les arguments cohomologiques.

    Une référence qui a été extrêmement utile pour moi quand j'ai découvert les faisceaux a été le chapitre 2 de "lectures on Riemann surfaces" de Forster, qui étudie les propriétés principales des surfaces de Riemann compactes en utilisant la cohomologie des faisceaux. Elle est vraiment introduite de manière très concrète et utilisé de manière assez efficace dans le chapitre et aussi le suivant. L'idéal est aussi d'avoir vu le problème de Mittag-Leffler en analyse complexe comme le soulignait Maxtimax. Voir par exemple dans ces notes de cours la section sur Mittalg-Leffler et le théorème de Weierstrass où une réinterprétation est faite en terme de cohomologie et de cocycles : https://www.uio.no/studier/emner/matnat/math/MAT4800/h16/mat4800-a.pdf

    Voilà, désolé d'avoir répondu alors que tu as déjà obtenu deux très bonnes réponses mais j'aime beaucoup les faisceaux donc je me suis permis d'intervenir
  • Lupulus : je l'ignorais, le wikipédia français semble dire que c'est principalement pour les EDPs :-D (mais le wikipedia anglais parle effectivement de théorie géométrique des représentations, de Langlands, tout ça tout ça)
  • Lupulus : Elles sont énormes mais je ne suis pas un spécialiste. La plupart des conjectures d'Arnold, par exemple, se démontrent assez facilement avec de la théorie des faisceaux et la notion clé de micro-support.
  • Bonjour à tous.

    Ce fût un immense plaisir de vous lire.
    Le livre cité, Sheaves on manifolds, résume selon moi bien vos remarques. Il commence par de l'algèbre homologique, catégories, faisceaux et contient un chapitre d'analyse micro locale ainsi qu'un chapitre de géométrie symplectique en annexe.

    J'ai aussi jeté un œil au livre lectures on Riemann Surfaces qu'on m'a conseillé.

    Je vous remercie pour vos réponses, ça nourrit ma réflexion. Notamment pour préparer mon M2 recherche. Je reste à l'écoute d'autres suggestions, toujours en partant du socle commun du programme de M1.

    Je vous souhaite une excellente journée.
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