Vingt-sept droites sur une surface cubique : rencontres entre groupes, équations et géométrie dans la deuxième moitié du XIXe siècle

Twenty-seven Lines on a cubic surface : encounters between groups, equations, and geometry in the second half of the 19th century

• Auteur / Autrice : François Lê
• Direction : Catherine Goldstein
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques
• Date : Soutenance le 29/06/2015
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mathématiques de Paris centre (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mathématiques de Jussieu-Paris Rive Gauche (1997-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Caroline Ehrhardt, Jeremy John Gray, Ilia Itenberg
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Norbert Schappacher, Rossana Tazzioli

Mots clés

Mots clés contrôlés

Représentations de groupes

Équations algébriques

Mots clés libres

Vingt-Sept droites

Jordan

Clebsch

Klein

Culture

Histoire de l'algèbre et de la géométrie

Twenty-seven lines

History of algebra and geometry

Résumé

En 1849, Arthur Cayley et George Salmon démontrent que toute surface cubique contient exactement vingt-sept droites. Résultat célèbre de la deuxième moitié du 19ème siècle, ce théorème a notamment donné lieu à des recherches sur une équation algébrique particulière appelée "équation aux vingt-sept droites". Dans notre thèse, nous étudions les rapprochements entre groupes, équations et géométrie opérés dans ces recherches. Après un travail préparatoire mettant en place certains points mathématiques et chronologiques associés aux vingt-sept droites, nous nous intéressons au Traité des substitutions et des équations algébriques de Camille Jordan, publié en 1870. Cet ouvrage contient une section consacrée à l'équation aux vingt-sept droites dont nous analysons en détail les mathématiques. Pour mettre en contexte certains points, un corpus plus large est ensuite construit autour des "équations de la géométrie", famille d'équations associées à des configurations géométriques dont les vingt-sept droites ne sont qu'un exemple. Ce corpus s'étend de 1847 à 1896, et ses principaux auteurs sont Jordan, Alfred Clebsch et Felix Klein. Dans le but de rendre compte de l'organisation particulière du savoir partagé dans le corpus, nous discutons et utilisons alors la notion de "culture". Enfin, nous étudions précisément deux textes du corpus proposant de géométriser certaines parties de l'algèbre et nous montrons en quoi les équations de la géométrie ont participé à une compréhension géométrique de la théorie des substitutions ainsi qu'à l'élaboration des idées du Programme d'Erlangen de Klein (1872).

In 1849, Arthur Cayley and George Salmon proved that every cubic surface contains exactly twenty-seven lines. A famous result in the second half of the 19th century, this theorem gave rise to research about a particular algebraic equation called the "twenty-seven lines equation." In our thesis, we study how groups, equations, and geometry interact throughout this research. After a preparatory work presenting some mathematical and chronological points about the twenty-seven lines, we look into Camille Jordan's Traité des substitutions et des équations algébriques, published in 1870. This book contained a section devoted to the twenty-seven lines equation, the mathematics of which we thoroughly study. In order to contextualize some elements, a larger corpus is then built around "geometrical equations," a family of equations linked to geometrical configurations among which the twenty-seven lines are just one example. The corpus extends from 1847 to 1896 and its main authors are Jordan, Alfred Clebsch, and Felix Klein. Aiming at describing the particular organization of the knowledge shared in the corpus, we then discuss and use the notion of "culture." Finally, we closely study two texts of the corpus, each of them presenting a geometrization of a part of algebra, and we ascertain that geometrical equations participated to a geometrical understanding of substitution theory as well as the elaboration of the ideas of Klein's Erlanger Programm (1872).