Johann Von Neumann iii Introduction La théorie spectrale est un domaine des mathématiques dont les premiers résul- tats appartiennent à l’algèbre linéaire. Dans ce cadre, la théorie spectrale établit notammentl’existenced’unebaseorthonormaledevecteursproprespourtoutendo- morphismesymétriquesurunespacevectorielcomplexededimensionfinie.
Le lemme suivant est d’une importance fondamentale pour la théorie spectrale exposée dans la section suivante. Sa démonstration utilise les résultats développés jusqu’ici dans ce but. Si Sest un opérateur symétrique, nous notons jSjl’unique racine carrée positive de S2. Nous avons notamment jSjS= SjSjet jSj0 pour toutopérateursymétriqueS.
L'utilité de la théorie spectrale en physique, et tout particulièrement pour les phénomènes vibratoires, a été expliquée ainsi 5 : « La théorie spectrale est liée à l'étude des vibrations locales d'objets divers, allant des atomes et des molécules aux obstacles sur le trajet d'ondes sonores.
Le théorème spectral initial était donc conçu comme une généralisation du théorème définissant les axes principaux d'un ellipsoïde, dans le cas d'un espace de dimension infinie. L'applicabilité, en mécanique quantique, de la théorie spectrale à l'explication d'aspects des spectres d'émission des atomes, fut donc accidentelle.