39. Postulats de Helmholtz.
127
III. Postulat concernant la liberté des mouvements.
Si, dans un solide (rigide), on choisit arbitrairement un point
P 1} ce point est entièrement libre de se mouvoir dans toutes les
directions. Si, ayant fixé P x , on choisit ensuite arbitrairement dans
le solide un second point P 2 , la rigidité du corps implique une équation
entre les coordonnées de P 2 et celles de P x . Si, ayant fixé P x et **
on choisit ensuite arbitrairement un troisième point P 3 , la rigidité
du corps implique deux équations entre les coordonnées de P 3 et
celles de P x et P 2 , et ainsi de suite.
Pour que chaque point du corps solide soit entièrement fixé
dans l’espace à n dimensions, il faut et il suffit que l’on fixe n points
de ce solide; entre les coordonnées de ces n points, on a
l + 8 + ... + »-ïiü±«
équations de conditions.
IY. Postulat concernant la connexion entre rotation et identité, ou
postulat de monodromie.
On admet que dans l’espace à n dimensions une rotation com
plète autour de w — 1 points fixés d’une façon générale (en évitant cer
taines positions particulières) fait coïncider identiquement avec lui-
même un corps solide; dans ce mouvement de rotation, la ligne circu
laire décrite par un point quelconque du solide est fermée.
En s’appuyant sur ces quatre postulats, H. von Helmholtz parvient
à l’expression du carré c/s 2 de l’élément linéaire donnée par B. Biemann.
Hvon Helmholtz croyait avoir prouvé que ses quatre postulats
sont indépendants les uns des autres et peuvent donc servir à carac
tériser complètement la géométrie générale, euclidienne ou non-eucli
dienne, de l’espace.
Mais aux démonstrations de H. von Helmholtz, S. Lie 391 ) oppose
plusieurs objections, en particulier l’objection fondamentale: que
H. von Helmholtz a fait correspondre aux diverses rotations possibles
autour d’un point fixe P des équations linéaires çntre les dérivées
premières des coordonnées de P, ce qui n’est pas toujours nécessaire
ment exact 392 ).
Il faut aussi remarquer que le postulat de monodromie qui est
nécessaire pour fonder la géométrie plane, où n = 2, devient superflu
391) Cf. S. Lie et F. Fngel, Transformationsgruppen 93 ) 3, p. 437.
392) Il est en eifet possible que dans le groupe de mouvements du corps
rigide autour de P, il y ait des mouvements pour lesquels les dérivées premières
des coordonnés de P restent fixes, alors que les dérivées secondes, par exemple,
ou des dérivées d’ordre supérieur varient.