Indra’s Pearls. The vision of Felix Klein.
(Les perles d'Indra. La vision de Félix Klein.)
Auteurs : Mumford David ; Series Caroline ; Wright David
Résumé
Félix Klein, l’un des plus grands géomètres du 19e siècle, a découvert dans les mathématiques une idée préexistante dans la mythologie bouddhiste : le paradis d’Indra contenait un ensemble de perles dont chacune se reflétait dans sa voisine, de telle sorte que l’Univers tout entier se reflétait dans chaque perle. Klein étudia les répétitions infinies de réflexions, ce qui le conduisit à des formes comportant de multiples symétries coexistantes, chacune étant simple en elle-même, mais dont les interactions produisent des fractales proches du chaos. Pendant un siècle ces images, qui étaient pratiquement impossibles à dessiner à la main, ont à peine existé en dehors de l’imagination des mathématiciens. Cependant dans les années 1980 les auteurs se lancèrent dans la première exploration sur ordinateur de l’idée de Klein, trouvant de ce fait par eux-mêmes d’autres images extraordinaires. Les lecteurs peuvent avec les auteurs sur le chemin menant de quelques idées mathématiques de base vers les algorithmes simples qui créent les délicats filigranes fractaux, la plupart n’ayant jamais été imprimés auparavant. Les débutants peuvent apprendre à comprendre ce que ces images signifient et suivre la suite d’instructions à utiliser pour écrire les programmes informatiques qui les génèrent. Il y a également un aperçu historique des nombreux mathématiciens impliqués dans ces recherches. La plupart des groupes de symétrie sont engendrés par deux transformations du type (az+b)/(cz+d) associées à deux ensembles invariants et compliqués de nombres complexes. Ceci produit une dalle ressemblant à un fromage suisse qui, sous l’action du groupe, pave l’ensemble du plan complexe saur l’ensemble limite, qui est lui aussi invariant. Les propriétés de ces pavages sont sensibles aux valeurs spécifiques de a, b, c et d dans les transformations mises en jeu, et le thème principal des chapitres du livre est l’étendue frappante du comportement de ces pavages. Abstract Felix Klein, one of the great nineteenth-century geometers, discovered in mathematics an idea prefigured in Buddhist mythology: the heaven of Indra contained a net of pearls, each of which was reflected in its neighbour, so that the whole Universe was mirrored in each pearl. Klein studied infinitely repeated reflections and was led to forms with multiple co-existing symmetries, each simple in itself, but whose interactions produce fractals on the edge of chaos. For a century these images, which were practically impossible to draw by hand, barely existed outside the imagination of mathematicians. However in the 1980s the authors embarked on the first computer exploration of Klein’s vision, and in so doing found further extraordinary images of their own. Readers can join the authors on the path from some basic mathematical ideas to the simple algorithms that create the delicate fractal filigrees, most of which have never appeared in print before. Beginners can learn to understand what the images mean and follow the step-by-step instructions for writing computer programs that generate them. More advanced readers can see how the images relate to ideas that take them to the forefront of research. Historical snaphots of the many mathematicians involved are added. Most of the symmetry groups are generated by two transformations of the form (az+b)/(cz+d) with two associated intricate invariant sets of complex numbers. This produces a ‘Swiss cheese’-like tile which, under the action of the group, tiles all of the complex plane except for the limit set, which is itself also invariant. The properties of this tilings are sensitive to the specific values of a, b, c, d in the transformations involved, and it is the striking range of behaviour which forms the main theme of the later chapters. (ZDM/Mathdi)
Données de publication
Éditeur Cambridge University Press Cambridge , 2015 Format 19 cm x 24 cm, 414 p. Index Bibliogr. p. 443-461, Index
ISBN 1-1075-6474-3 EAN 9781107564749
Public visé élève ou étudiant, enseignant, tout public Niveau licence Âge 18, 19, 20
Type ouvrage (au sens classique de l’édition), vulgarisation, popularisation Langue anglais Support papier
Classification
Mots-clés