Les nombres multidimensionnels (géométrie+algèbre=M-Théorie)
Posté : sam. févr. 17, 2007 11:31 pm
Bonjour, suite au résultat du petit sondage sur l'opinion des fourmis vis à vis de ce sujet scientifique et Werberien, nous allons pouvoir débattre des nombres multidimensionnels, et comprendre l'importance du nombre 8 (en tant que dimension).
Je vous rassure tout de suite, il ne s'agit pas de numérologie, mais bien de la compréhension de quelques théorèmes et objets mathématiques, peu connus mais fascinants, et dont je vous prouverais qu'ils ont rapport avec la théorie des cordes, ses espaces de calabi-yau et ses groupes de Lie E8, mais aussi avec la géométrie non commutative et ses sphères quantiques, en particulier S7 la sphère de dimension 7.
Là j'ai laché quelques mots clés pour que les experts voient que ce n'est pas de la blague. Mais mon interet est surtout de faire comprendre ces concepts non aux experts au fait de ce vocabulaire, mais à la communauté des fourmis dans son ensemble.
En préambule, je dirais que ce post a rapport avec les deux posts de Halvorc http://www.la-fourmiliere.com/forum/vie ... php?t=4465 et http://www.la-fourmiliere.com/forum/vie ... php?t=4942, et le post de cmaat http://www.la-fourmiliere.com/forum/vie ... php?t=6479.
Partons donc du plus simple, le nombre complexe.
Combinaison linéaire à coefficients réels de 1 et de i. i étant la racine carrée de -1. On écrit z=x+yi. On peut le représenter géométriquement dans un plan par le point de coordonnées x et y.
(je vais enrichir plus tard mon post par un petit dessin)
D'un point de vue géométrique, un nombre complexe est un point dans un plan.
D'un point de vue algébrique, additionner deux nombres complexes revient à faire une translation.
Ce qu'apporte l'algèbre (par rapport à un groupe), c'est une deuxième opération, outre l'addition, la multiplication.
Et la multiplication de deux nombres complexes, se traduit par une rotation et une homothétie, de façon géométrique.
(ça devient clair, parfaitement clair, avec un dessin ou une animation)
Donc grace aux nombres complexes et à leur algèbre, résumée par i²=-1, on peut additioner et multiplier des points d'un plan. (ou des vecteurs, mais n'alourdissons pas le vocabulaire)
Une symétrie centrale de centre 0 est une multiplication par -1.
Une symétrie par rapport à la droite réelle (y= partie imaginaire=0) est ce qu'on appelle l'opérateur de conjugaison.
En multipliant un nombre complexe par son conjugué, on obtient un nombre réel positif, le carré de sa norme (de sa longueur).
Et bien, si au lieu d'avoir juste une partie imaginaire i, on en prend 3, nommées couramment i,j et k, on obtient des nombres avec des propriétés similaires, tant algébriques que géométriques, mais de dimension 4, les quaternions. Seulement la multiplication n'est pas commutative. Cela a été découvert par Hamilton.
William Hamilton a parlé de sa découverte à un de ses amis, et moins d'un an après, celui-ci, Grave, lui a dit qu'il faisait pareil avec 7 parties imaginaires, et a appelé cela les octaves.
Hamilton s'est aperçu que la multiplication des octaves n'était plus associative: X(YZ) différait de (XY)Z, et pour cette raison ne devait pas avoir d'intéret en physique, puisque ne pouvait être représenté par des matrices.
Les octaves, désormais appellés octonions, tombèrent dans l'oubli pour environ 150 ans.
Puis...
Je vous rassure tout de suite, il ne s'agit pas de numérologie, mais bien de la compréhension de quelques théorèmes et objets mathématiques, peu connus mais fascinants, et dont je vous prouverais qu'ils ont rapport avec la théorie des cordes, ses espaces de calabi-yau et ses groupes de Lie E8, mais aussi avec la géométrie non commutative et ses sphères quantiques, en particulier S7 la sphère de dimension 7.
Là j'ai laché quelques mots clés pour que les experts voient que ce n'est pas de la blague. Mais mon interet est surtout de faire comprendre ces concepts non aux experts au fait de ce vocabulaire, mais à la communauté des fourmis dans son ensemble.
En préambule, je dirais que ce post a rapport avec les deux posts de Halvorc http://www.la-fourmiliere.com/forum/vie ... php?t=4465 et http://www.la-fourmiliere.com/forum/vie ... php?t=4942, et le post de cmaat http://www.la-fourmiliere.com/forum/vie ... php?t=6479.
Partons donc du plus simple, le nombre complexe.
Combinaison linéaire à coefficients réels de 1 et de i. i étant la racine carrée de -1. On écrit z=x+yi. On peut le représenter géométriquement dans un plan par le point de coordonnées x et y.
(je vais enrichir plus tard mon post par un petit dessin)
D'un point de vue géométrique, un nombre complexe est un point dans un plan.
D'un point de vue algébrique, additionner deux nombres complexes revient à faire une translation.
Ce qu'apporte l'algèbre (par rapport à un groupe), c'est une deuxième opération, outre l'addition, la multiplication.
Et la multiplication de deux nombres complexes, se traduit par une rotation et une homothétie, de façon géométrique.
(ça devient clair, parfaitement clair, avec un dessin ou une animation)
Donc grace aux nombres complexes et à leur algèbre, résumée par i²=-1, on peut additioner et multiplier des points d'un plan. (ou des vecteurs, mais n'alourdissons pas le vocabulaire)
Une symétrie centrale de centre 0 est une multiplication par -1.
Une symétrie par rapport à la droite réelle (y= partie imaginaire=0) est ce qu'on appelle l'opérateur de conjugaison.
En multipliant un nombre complexe par son conjugué, on obtient un nombre réel positif, le carré de sa norme (de sa longueur).
Et bien, si au lieu d'avoir juste une partie imaginaire i, on en prend 3, nommées couramment i,j et k, on obtient des nombres avec des propriétés similaires, tant algébriques que géométriques, mais de dimension 4, les quaternions. Seulement la multiplication n'est pas commutative. Cela a été découvert par Hamilton.
William Hamilton a parlé de sa découverte à un de ses amis, et moins d'un an après, celui-ci, Grave, lui a dit qu'il faisait pareil avec 7 parties imaginaires, et a appelé cela les octaves.
Hamilton s'est aperçu que la multiplication des octaves n'était plus associative: X(YZ) différait de (XY)Z, et pour cette raison ne devait pas avoir d'intéret en physique, puisque ne pouvait être représenté par des matrices.
Les octaves, désormais appellés octonions, tombèrent dans l'oubli pour environ 150 ans.
Puis...