Concept

Rotation hyperbolique

En mathématiques, une rotation hyperbolique est une application linéaire du plan euclidien qui laisse globalement invariantes des hyperboles ayant les mêmes asymptotes. Par une telle fonction, l'image d'une droite est une autre droite, dans le même quart de plan entre les asymptotes, ce qui donne l'impression qu'il y a eu une rotation de l'une à l'autre. Les fonctions hyperboliques en permettent une expression élégante, et la plus utilisée. Du fait qu'en relativité restreinte lors d'un changement de référentiel inertiel, des hyperboles doivent rester invariantes dans l'espace de Minkowski, on peut utiliser les rotations hyperboliques dans l'expression des transformations de Lorentz. Dans le cas d'un repère dont les axes sont les asymptotes des hyperboles considérées, l'équation d'une telle hyperbole est xy = q, et une rotation hyperbolique est une transformation linéaire du plan , avec . L'ensemble de ces rotations hyperboliques, avec la loi de composition est et R = Id, forme un groupe commutatif homéomorphe à . Comme pour toute application linéaire, l'image d'une droite est une droite, et l'image de points sur une droite placés à intervalles réguliers est un ensemble de points sur une droite et placés à intervalles réguliers. Les sous-espaces vectoriels invariants par R sont les asymptotes (qui sont ici les axes). L'expression matricielle de R est ; comme son déterminant est égal à 1, une figure géométrique transformée par une rotation hyperbolique ne change pas d'aire. Dans un repère orthonormé, cela signifie que ces hyperboles sont les images des hyperboles dont les asymptotes sont les axes, par une rotation d'angle –π/4, ce qui leur donne pour équation x – y = k. En utilisant cette rotation, on obtient que les rotations hyperboliques ont pour écriture matricielle Pour a > 0, et en posant , on obtient a = e, C = cosh(α) et S = sinh(α), les fonctions hyperboliques habituelles. En relativité restreinte, l'intervalle d'espace-temps entre deux événements quelconques est invariant par changement de référentiel inertiel.

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Rapidité (relativité)
En relativité restreinte, la rapidité ou pseudo-vitesse est une mesure du mouvement. À faible vitesse, la rapidité et la vitesse sont égales (au coefficient multiplicateur c près), mais contrairement à la vitesse qui tend asymptotiquement vers la vitesse de la lumière, la rapidité continue à augmenter linéairement à l'infini. L'intérêt de la rapidité vient du fait que, de par son caractère linéaire, elle préserve la relation de la mécanique classique entre vitesse et accélération (un voyageur peut donc calculer sa rapidité en intégrant dans le temps, une mesure fournie par un accéléromètre).
Sous-groupe à un paramètre
Un sous-groupe à un paramètre d'un groupe de Lie réel G est un morphisme de groupes de Lie c : R → G. Plus explicitement, c est une application différentiable vérifiant : En dérivant cette relation par rapport à la variable s et en évaluant en s = 0, il vient : où Lc(t) désigne la multiplication à gauche par c(t). Un sous-groupe à un paramètre s'obtient comme orbite de l'élément neutre par un champ de vecteurs invariant à gauche de G. Un tel champ X est déterminé par sa valeur X(e) en l'élément neutre e.
Angle hyperbolique
droite|vignette|200x200px|Une hyperbole est une figure délimitée par deux rayons et un arc d'hyperbole. Le secteur grisé est en position standard si En géométrie, l'angle hyperbolique est un nombre réel déterminé par l'aire du secteur hyperbolique correspondant de xy = 1 dans le quadrant I du plan cartésien. L'angle hyperbolique paramètre l'hyperbole unité, qui a des fonctions hyperboliques comme coordonnées. En mathématiques, l'angle hyperbolique est une mesure invariante car il est conservé par rotation hyperbolique.
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