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Crochet de deux champs de vecteurs

Notons que le produit de deux vecteurs n'est pas un vecteur (produit défini par composition de l'action des vecteurs sur les fonctions) mais un opérateur différentiel d'ordre 2. En effet, soient tex2html_wrap_inline10559 et tex2html_wrap_inline10561 deux champs de vecteurs (attention les tex2html_wrap_inline10563 est les tex2html_wrap_inline10565 n'ont aucune raison d'être constants dans la carte choisie). Alors, tex2html_wrap_inline10567 Par contre, le commutateur (notation crochet) de deux champs de vecteurs, défini par

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est un champ de vecteurs. Pour s'en convaincre, il suffit de vérifier que c'est bien un opérateur différentiel d'ordre un. Le petit calcul précédent montre immédiatement que les dérivées secondes disparaissent lorsqu'on calcule la différence et qu'il reste

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La définition précédente du crochet [v,w] = v w - w v de deux champs de vecteurs   implique de façon immédiate les deux propriétés suivantes:

Antisymétrie

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Identité de Jacobi

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Une algèbre (évidemment non associative) où les éléments vérifient ces deux identités est appelée une algèbre de Lie. Notons qu'une algèbre de Lie est, en particulier, un espace vectoriel. Nous pouvons donc conclure ce paragraphe en disant ``l'ensemble des champs de vecteurs est une algèbre de Lie (de dimension infinie)''.



Robert Coquereaux
Thu Jun 20 15:52:24 MEST 2002