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RÉSUMÉ
Des outils d’analyse pour accéder aux résultats généraux de la théorie spectrale et à ceux spécifiques relatifs aux opérateurs compacts, existent déjà, notamment ceux encadrant la théorie des fonctions analytiques. Cependant, aborder en profondeur les opérateurs normaux nécessite des outils supplémentaires : théorie de la mesure, topologies découlant d’une famille de semi-normes ainsi que sur la notion algébrique d’idéal et sur l’axiome du choix. Cet article présente divers aspects du théorème spectral des opérateurs normaux. Ainsi, l’intégrale de Dunford permet de construire des projecteurs réduisant l’opérateur selon ses composantes élémentaires. Cependant, en l’absence de décomposition du spectre en composantes connexes, la construction de projecteurs nécessite le recours aux outils de la théorie de la mesure.
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Analysis tools for accessing to the general results of the spectral theory and the specific results concerning compact operators already exist, in particular those governing th etheory of nanlytical functions. However, the in-depth study of normal operators requires supplementary tools: the theory of measurement, topologies derived from a seminorm family as well the algebraic notion of ideal and the axiom of choice. this article presents several aspects of the spectral theorem of normal operators. Indeed, the Dunford integral allows for designing projectors which reduce the operator according to its elementary compounds. However, in the absence of the decomposition of the spectrum into related compounds, the design of projectors requires recoursing to measurement theory tools.
Auteur(s)
-
Marc LENOIR : Directeur de recherche au CNRS - École nationale supérieure des techniques avancées
INTRODUCTION
Les outils d’analyse que sont la théorie des fonctions analytiques et celle des espaces de Banach et de Hilbert permettent d’accéder aux résultats généraux de la théorie spectrale et à ceux spécifiques relatifs aux opérateurs compacts. Une analyse approfondie des opérateurs normaux, c’est-à-dire commutant avec leur adjoint et qui ne satisfont pas I’hypothèse de compacité, nécessite de faire appel à des outils supplémentaires de diverses natures : théorie de la mesure, topologies découlant d’une famille de semi-normes ainsi qu’à la notion algébrique d’idéal et à l’axiome du choix.
Ce document peut être considéré comme la suite de l’article [AF 567] théorie spectrale et applications ; il a pour but de présenter divers aspects du théorème spectral des opérateurs normaux. Lorsque le spectre se résout en composantes connexes, et tout particulièrement lorsqu’il est discret l’intégrale de Dunford, permet de construire des projecteurs réduisant l’opérateur selon ses composantes élémentaires. Cette stratégie reste valable dans son principe pour l’analyse des opérateurs normaux, mais en l’absence de décomposition du spectre en composantes connexes, la construction de projecteurs nécessite le recours aux outils de la théorie de la mesure.
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7. Algèbres maximales commutatives
Une sous-algèbre auto-adjointe commutative est dite maximale si elle n'est contenue dans aucune sous-algèbre auto-adjointe commutative propre ; il est clair que . Supposons que , alors , ce qui fait de T la combinaison linéaire des deux opérateurs auto-adjoints T + T* et i(T − T*) dont l'un au moins, soit S, appartient à . Considérons l'algèbre engendrée par , elle est commutative et auto-adjointe ce qui constitue une contradiction et prouve que .
Réciproquement si , il est clair que est maximale ; par conséquent, toute algèbre maximale commutative est faiblement fermée et unifère, c'est donc une algèbre de von Neumann. Grâce au lemme de Zorn, selon un raisonnement analogue à celui qui permet de montrer que tout idéal propre est contenu dans un idéal maximal, on montre que toute sous-algèbre auto-adjointe commutative propre est contenue dans une sous-algèbre maximale.
7.1 L'opérateur de multiplication
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ARVESON (W.) - A short course on spectral theory - Springer, Graduate texts in Mathematics 209 (2002).
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(2) - ARVESON (W.) - An invitation to C* -algebras - Springer, Graduate texts in Mathematics 39 (1976).
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(3) - BIRMAN (M.S.), SOLOMJAK (M.Z.) - Spectral theory of self-adjoint operators in Hilbert space - Reidel (1987).
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(4) - CONWAY (J.) - A course in functional analysis - Springer, Graduate texts in Mathematics 96 (1990).
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(5) - DESCOMBES (R.) - Intégration - Hermann (1972).
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(6) - LÉVY-BRUHL (P.) - Introduction à la théorie spectrale - Dunod (2003).
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(7)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
PAULIN (F.). – Compléments de théorie spectrale et d'analyse harmonique http://www.math.u-psud.fr/∼ paulin/notescours/cours_magistere2.pdf
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