Redressement d'un champ de vecteurs

Bonjour à tous
J'ai commencé récemment un cours de géométrie différentielle et je suis tombé sur le théorème de redressement d'un champ de vecteurs, qui affirme que dès que l'on n'est pas autour d'un point d'équilibre, tout champ de vecteurs peut être vu comme un champ constant.

On considère donc un champ de vecteurs X et un point p tel que X(p) est non nul. On complète X(p) en une base (X(p), u2, ...) et on considère l'application qui à x proche de 0 dans Rn associe le flot de X à l'instant t=x1 pris en p+somme(xi × ui) pour i entre 2 et n.
L'inverse de cette application fournit alors un difféomorphisme qui permet de voir X comme un champ constant.

Réponses

  • Le problème est que j'ai vraiment du mal à voir d'où sort l'application qui marche. Quelqu'un pourrait m'expliquer svp ? :)
  • Je te propose de regarder ce qui se passe sur $\R$.

    On prend un champ de vecteurs $\vec X : x \mapsto u(x) \partial_x$, et un point $x_0$ où $\vec X_{x_0} \neq 0$.

    Alors le flot $\phi_t(x_0) = x_t$ résout le système différentiel :
    $\partial_t\phi_t(x_0) = \vec X_{\phi_t(x_0)}$, avec $\phi_0(x_0) = x_0$, et $x_t \neq \pm\infty$.

    En d'autres termes : $\dot x_t = u(x_t)$, d'où : $\int_{x_0}^{x_t} \frac{ds}{u(s)} = t$ tant que $u(x_t) \neq 0$.

    Pour prendre un exemple simple $X_x = x \cdot \partial_x$, et alors : $x_t = x_0 \cdot \exp(t)$.

    Dans ces nouvelles coordonnées locales $a:t \mapsto x_t$, on a tout simplement (définition du flot !) $a_* \partial_t = \partial_t x_t = \vec X_{x_t}$, donc $a^* (\vec X) = \partial_t$. (on a redressé le champ $\vec X$ autour de $x_0$ !)

    En dimension quelconque c'est le même principe, mais il y a plus de paramètres, car les orbites du flot tracent des lignes laminaires au voisinage de $x_0$ (je crois que ça s'appelle une foliation un feuilletage ?), et donc pour paramétrer un voisinage de $x_0$, il faut choisir :
    1. un temps $t$,
    2. une orbite du flot : par chance l'espace des orbites s'identifie à une hypersurface transverse au champ $\vec X$ au voisinage de $x_0$.
  • Je te remercie de ta réponse. Je vais l'étudier de plus près en regardant à droite à gauche pour le vocabulaire qu'il me manque ^^' et je reviens avec de nouvelles questions :)
  • Ok n'hésite pas si tu as des questions, ça fait longtemps que je n'ai plus fait de géométrie différentielle.

    Ce que je veux dire c'est que c'est un truc assez tautologique que, vu au travers de son flot, le champ de vecteur soit redressé. (puisque justement, le flot consiste à suivre le champ de vecteurs !)
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.