POISSON ET NAMBU STRUCTURES DE

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Faisant référence à la mécanique analytique et à ses anciens maîtres Joseph Louis Lagrange (1736-1813) et Pierre Simon de Laplace (1749-1827), Siméon Denis Poisson (1781-1840) écrit, dans l'introduction de son mémoire au Journal de l'École polytechnique de 1809 : « Il ne semblait pas que cette importante théorie pût encore être perfectionnée, lorsque les deux géomètres qui ont le plus contribué à la rendre complète en ont fait de nouveau le sujet de leurs méditations... » Il annonce ainsi qu'il va présenter l'amélioration suivante de la théorie : il considère les expressions (1)

, où a et b sont des fonctions des qi, les positions, et des quantités conjuguées
pour un système mécanique de Lagrangien R. Il prouve alors que, si a et b sont des intégrales premières du système, c'est aussi le cas de (ab). Aujourd'hui (ab) est appelé le crochet de Poisson (cf. mécanique analytique) de a et b et plutôt noté {ab}. Alors que ce crochet n'était au départ qu'une technique pour les calculs de mécanique, il a pris de plus en plus d'importance dans différentes branches des mathématiques et de la physique mathématique.

En modernisant très légèrement le langage de S. D. Poisson, on voit que son crochet est bien défini sur les « espaces de phase » TQ, les espaces cotangents des « espaces de configuration » Q. L'introduction de la notion de variété symplectique dans les années 1950-1960 donne un cadre bien plus général où un crochet analogue peut se définir. Ce crochet donne à l'espace des fonctions définies sur ces variétés une structure d'algèbre de Lie ; il vérifie aussi l'identité de Leibniz que nous présenterons dans le chapitre 2 (Géométrie de Poisson). En 1977, André Lichnerowicz (1915-1998) a proposé la définition la plus générale pour les crochets de Poisson sur une variété quelconque : ce sont les opérations binaires sur l'espace des fonctions qui vérifient ces deux propriétés. Sous cette forme on voit que les [...]


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Feuilletage symplectique d'une structure de Poisson linéaire

Feuilletage symplectique d'une structure de Poisson linéaire
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Feuilletage symplectique d'une structure de Poisson non linéaire

Feuilletage symplectique d'une structure de Poisson non linéaire
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Écrit par :

  • : professeur à l'université Montpellier-II (département de mathématique)

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Jean Paul DUFOUR, « POISSON ET NAMBU STRUCTURES DE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/structures-de-poisson-et-nambu/