La théorie des groupes et algèbres de Lie commence à la fin du 19ème siècle avecles travaux du mathématicien norvégien Sophus Lie. Elle a connu de nombreusesramifications (géométries non euclidiennes, espaces homogènes, analyse harmonique,théorie des représentations, groupes algébriques, groupes quantiques...) et reste encoretrès active.
ALGÈBRE GÉNÉRALE Le premier chapitre de ce cours est une introduction à la théorie élémen- taires des groupes. Il part de la définition pour arriver jusqu’au (premier) théorème d’isomorphisme. L’étude du groupe symétrique, initialement pré- vue, n’a pas pu être incluse.
Par contre, le groupe SL2(R),tout commesl2(C), possède des représentations irréductibles de dimension infinie. Il n’ya néanmoins pas de relation aussi simple entre les représentations de dimension infinie dugroupe et celles de son algèbre de Lie. Passons au groupe SL2(C).
Voici un exemple frappant de lien entre lespropriétés du groupe et celles de son algèbre de Lie (non démontré ici).SoitGun groupe deLie connexe, d’algèbre de Lieg/R. SiGest compact, gest réductive et la forme de Killingdeg/z(g)est définie négative. Si gest semi-simple et si sa forme de Killing est définie,Gest compact. Exercice.