Caractérisation des algèbres de Lie de contact

OliNewton2Mex
Modifié (November 2021) dans Algèbre
Bonjour
Commençons avec la définition suivante :
définition.  Une algèbre de Lie $\mathfrak{g}$ de dimension $2n+1$  est appelée algèbre de Lie de contact s'il existe $f \in \mathfrak{g}^{*}$ telle que $f \wedge (df)^{n} \neq 0$, où $df$ est la dérivée extérieure par rapport à la cohomologie scalaire de Chevalley-Eilenberg , c'est-à-dire $df(x,y)=-f([x,y])$.
Par exemple, si $\mathfrak{g}=\left<{e_{1},e_{2},e_{3}}\right>$ est l'algèbre de Lie de Heisenberg, i.e, le seul crochet  de Lie non trivial est $[e_{1},e_{2}]=e_{3}$ et nous prenons $f=e^{3}$ alors $df=- e^{1}\wedge e^{2}$ et donc $f\wedge df=-e^{3} \wedge e^{1} \wedge e^{2}$, c'est-à-dire $\mathfrak{g}$ est de contact.
Une fois dit ça, je veux montrer que si $\mathfrak{g}=\langle e_{1},e_{2}, \ldots , e_{2n+1} \rangle$,  et nous et considérons la matrice

$\hat{C} :=  \begin{bmatrix}{0}&{e_{1}}&{\cdots}&{e_{2n+1}}\\{-e_{1}}&{}&{}&{}\\{\vdots}&{}&{C}&{}\\{-e_{2n+1}}&{}&{}&{} \end{bmatrix},$

où $C_{ij}=[e_{i},e_{j}]$, alors $f \wedge (df)^{n} \neq 0$ si et seulement si $\det( f( \hat{C}) ) \neq 0$, où $(f(\hat{C}))_{ij}=f(\hat{C}_{ij})$. 
En petites dimensions, c'est plus ou moins clair, par exemple si $n=1$ comme avant alors 
$f \wedge df = \left( f(e_{1}) df(e_{2},e_{3}) -f(e_{2})df(e_{1},e_{3})+f(e_{3})df(e_{1},e_{2})    \right) e^{1} \wedge e^{2} \wedge e^{3}$
et on voit que $f(e_{1}) df(e_{2},e_{3}) -f(e_{2})df(e_{1},e_{3})+f(e_{3})df(e_{1},e_{2})  $ est le pfaffien de la matrice $f(\hat{C})$ et donc $f \wedge df \neq 0$ si et seulement si $\det( f( \hat{C}) ) \neq 0$.
Donc la conjecture est que $f \wedge (df)^{n}= P_{ff}(f ( \hat{C}    )) e^{1} \wedge \cdots \wedge e^{2n+1}$ où $P_{ff}(f ( \hat{C}    ))$ est le pfaffien de la matrice $f(\hat{C})$. Cependant, je n'ai pas pu le démontrer de manière générale.
Pouvez-vous m'aider s'il vous plaît ?
D'avance merci.

Réponses

  • OliNewton2Mex
    Modifié (November 2021)
    Bonjour,
    Je pense que c'est plus facile si je pose mon doute comme suit : 
    Soit $V$ un espace vectoriel de dimension $2n+1$ et soient $\omega: V \times V \rightarrow \mathbb{F}$ une forme  bilinéaire antisymétrique/alternée, $f \in V^{*}$.
    Définissons 
    $\omega^{(1)}=\omega (x,y)$, 
    $\omega^{(k)}=\sum_{i=1}^{2k}{(-1)^{i} \omega(x_{1},x_{i})     \omega^{(k-1)}  (x_{2}, \ldots , x_{i-1},x_{i+1} , \ldots ,x_{2p})          }$ pour $k \geq 2$. 
    Si $\lbrace x_{1}, \ldots, x_{2n+1} \rbrace$ est une base de $V$ alors
    $f(x_{1}) \omega^{(n)} (x_{2},x_{3},x_{4},x_{5}, \ldots , x_{2n+1}) - f(x_{2}) \omega^{(n)} (x_{1},x_{3},x_{4},x_{5}, \ldots , x_{2n+1})+ f(x_{3}) \omega^{(n)} (x_{1},x_{2},x_{4},x_{5}, \ldots , x_{2n+1})- f(x_{4}) \omega^{(n)} (x_{1},x_{2},x_{3},x_{5}, \ldots , x_{2n+1})+ \cdots + f(x_{2n+1}) \omega^{(n)} (x_{1},x_{2},x_{3},\ldots , x_{2n}) = P_{f}(A)$
    où $P_{f}(A)$ est le pffafien de la matrice $A$ défini par
    $A:=  \begin{bmatrix}{0}&{f(x_{1})}&{\cdots}&{f(x_{2n+1})}\\{-f(x_{1})}&{}&{}&{}\\{\vdots}&{}&{W}&{}\\{-f(x_{2n+1})}&{}&{}&{} \end{bmatrix}$
    où $W_{ij}=\omega(x_{i},x_{j})$. J'ai essayé de prouver cela par induction sur $n$ mais malheureusement j'ai échoué :(
    Aucune suggestion?
    Tout d'abord, merci.
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