Clarifications sur l'orthogonalité

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Réponses

  • Bah Wikipedia ce n'est pas un cours de première ou deuxième année de fac/prépa donc c'est normal qu'il manque des choses.
  • Ben dans mes bouquins, ce n'est pas beaucoup plus clair, il faut recoller des morceaux à droite à gauche...
  • Je ressors ce fil pour un petit détail. c'est surtout pour moi, mais n'hésitez pas à vérifier si ce que je dis est correct.

    Plusieurs intervenants ont utilisé la notation $O(p,q)$. J'ai exprès vérifié dans mes bouquins avant de les accuser à tort, il n'y a pas cette notation dedans. Déjà, puisque $q$ désigne chez moi la forme quadratique et pas la partie négative de sa signature, et que $n$ désigne la dimension de l'espace en général, on va changer un peu les notations.

    Soit $q$ une forme quadratique sur un ev réel (sinon, ça n'a pas de sens) de dimension $n$. On appelle $(p,m)$ sa signature (pour "plus" et "moins" :-D), donc on a $n=p+m$.

    J'ai trouvé ici que $O(p,m)$ est le sous-groupe de $GL_{p+m}(\mathbb{R})$ formé des isométries de la forme quadratique standard de signature $(p,m)$ sur $\mathbb{R}^{p+m}$. Uniquement de la forme quadratique standard, ça m'a paru un peu restrictif.

    Du coup, mon cerveau a connecté deux neurones et a formulé la question :

    A-t-on $O(E,q) \simeq O(E,q') \Longleftrightarrow q$ et $q'$ ont même signature ? (pour $E$ ev réel, du coup)

    Je pense que le document dont je viens de donner le lien répond à la question : $O(p,m) \simeq O(p) \times O(m)$, où $O(p)$ désigne les isométries pour la forme quadratique $x_1^2 + ... + x_p^2$ de $\mathbb{R}^p$ et $O(m)$ désigne les isométries pour la forme quadratique $-x_1^2 -... - x_m^2$ de $\mathbb{R}^m$.

    Si ça c'est vrai, je suppose qu'on devrait réussir à avoir $O(E,q) \simeq O(E',q') \Longleftrightarrow \dim(E) = \dim(E')$, et $q$ et $q'$ ont même signature. J'ai bon ?
  • On a déjà expliqué que non dans le fil d'avant.

    Alors bien sûr, deux formes équivalentes ont des groupes orthogonaux isomorphes (même conjugués !) et pour des formes non dégénérées, même signature implique équivalentes donc il y a un sens de l'équivalence qui est vrai; mais l'exemple que j'ai donné de formes non équivalentes avec même groupe orthogonal devrait répondre à ta question

    On a dit que $O(m,n)$ et $O(n,m)$ étaient isomorphes pour tous $n,m$ déjà. Je crois qu'on n'est pas arrivé à conclure si c'étaient les seuls overlaps (même si je pense que c'est le cas, mais j'ai pas d'argument sous la main)
  • D'accord, donc on ne peut vraiment pas "réduire" l'étude des groupes orthogonaux à l'étude de certains groupes orthogonaux "standard" qui expliquent tous les autres cas.
  • Bah si, ça c'est le sens qui marche ! Si deux formes quadratiques sont équivalentes, leurs groupes orthogonaux sont isomorphes, donc si tu "connais" $O(m,n)$, tu connais tous les groupes orthogonaux de toutes les formes de signature $(m,n)$
  • Mon cerveau est un vrai milk-shake ce soir... merci.
  • Tiens, je viens de voir ça (clique ici) sur la question qui nous intéresse. La question est tournée dans un autre sens : à une forme quadratique, on peut associer l'algèbre de Lie de son groupe orthogonal. Un des répondeurs semble donner des éléments de réponse à la question : en caractéristique nulle, deux formes quadratiques sont équivalentes à multiplication par une constante près si et seulement si leurs algèbres de Lie sont isomorphes, sauf éventuellement en dimension $2$ et $8$.
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