Problème de Lehmer et fonctions zeta dynamiques limites


Jean-Louis Verger-Gaugry, LAMA. 29 janvier 2015 14:00 limd
Abstract:

En 1933 Lehmer enonce le problème suivant : existe-t-il une constante c > 0 telle que la mesure de Mahler M(α) de tout nombre algébrique α non nul et différent d’une racine de l’unité vérifie M(α) ≥ 1 + c. La Conjecture de Lehmer affirme que oui (C. Smyth, ”Survey”, 2014). Pour la tester de nombreuses familles de nombres algébriques tendant vers 1 ont été considérées. Il s'agit d’un problème limite et de minoration de M (ou de la hauteur pour des courbes elliptiques ou des variétés Abéliennes). Un autre problème limite ouvert est de caractériser le premier dérivé de l'ensemble des nombres de Salem T. Une première conjecture de Boyd dit que la réunion S ∪ T des ensembles des nombres de Pisot et de Salem est fermé. Une deuxième conjecture de Boyd affirme que le premier dérivé de l'ensemble des nombres de Salem est l'ensemble des nombres de Pisot. A chaque nombre algébrique réel β > 1 on peut souvent associer trois fonctions zeta dynamiques : (i) la fonction zeta d’Artin-Mazur de la beta-transformation ζ_β(z), qui provient du système dynamique de numération de Rényi-Parry, la base ́étant β; (ii) pour un polynôme P de petit hauteur s’annulant sur β, la fonction zeta de Lefshetz ζ_{L,β,P}(z), qui provient d’un automorphisme du tore n-dimensionnel, où n = deg P, et (iii) la fonction zeta d’Artin-Mazur ζ{AM,β,P}(z), qui provient de la même action sur le tore n-dimensionnel. Si (β_i) est une suite convergente de nombres algebriques, une question fondamentale est de savoir si les fonctions zeta limites peuvent apporter des solutions ou un éclairage nouveau sur ces questions ; par exemple, caractériser la limite des ensembles de pôles des fonctions ζ_{β_i}(z) lorsque i tend vers l'infini. En effet, le contrôle de la hauteur peut donner lieu à des phénomènes d'équidistribution limite de conjugués sur le cercle unité (Bilu, Petsche, Pritsker). On prendra l'exemple d'une famille F de nombres de Perron, qui tendent vers 1, racines dominantes de trinômes de hauteur 1 non réciproques, et de petite mesure de Mahler. On montrera que les développements asymptotiques (de Poincaré) des pôles des fonctions ζ_{β_i}(z) permettent d'obtenir le développement asymptotique de la mesure de Mahler et de prouver directement que la conjecture de Lehmer est vraie pour la famille F.