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Dans les mathématiques, un plan propre est un
sous-espace
invariant d'un espace vectoriel donné. Par analogie avec le
terme vecteur propre pour un vecteur qui, lorsque opéré par un opérateur linéaire donne un autre vecteur qui est lui-même multiplié par un scalaire, le terme plan propre peut être utilisé pour parler d'un plan bi-dimensionnel (un 2-plan), tel que le
résultat de l'application d'un opérateur linéaire sur un vecteur dans le 2-plan donne toujours un autre vecteur dans le même
2-plan.
Un cas particulier qui a été étudié est celui où l'opérateur linéaire est une isométrie M de l'hypersphère (écrit S3) représenté dans l'espace euclidien à quatre dimensions :
![M \; [ \mathbf{s} \; \mathbf{t} ] \; = \; [ \mathbf{s} \; \mathbf{t} ] \Lambda_\theta](/Images/3/376736737d055e9ee405eecf6bbfc5ba.png)
où s et t sont des vecteurs quadri-dimensionnels en colonne et Λθ est une rotation propre à deux dimensions à l'intérieur du plane propre.
Dans le problème classique du vecteur propre, il existe la liberté de multiplier un vecteur propre par un scalaire arbitraire ; dans le cas actuel, il existe la liberté de multiplier par un rotation non-zéro arbitraire.
Cette situation est potentiellement d'intérêt physique dans le cas où la forme de l'Univers soit une 3-variété multi-connexe, puisque trouver les angles des rotations propres d'une isométrie candidate pour le lentillement topologique est une manière de falsifier ce genre d'hypothèse.
