Fue
un importante matemático francés del siglo XX, que nació el 9 de abril
de 1869 en Dolomieu, en la Saboya francesa, y murió el 6 de mayo de 1951
en París.
Su origen era humilde, pues era hijo del herrero del pueblo. Fue
descubierto por un inspector escolar que le consiguió una beca en Lyon.
En 1888 ingresó en la Escuela Normal Superior de París. Se doctoró en
1894. Fue profesor en las universidades de Montpellier, Lyon, Nancy y
París; en esta última estuvo hasta 1942, cuando se retiró. Fue padre del
también excelente matemático Henri Cartan.
Cartan se sumó brillantemente a la teoría de grupos
continuos que había sido iniciada por Marius Sophus Lie (1842-1899). Su
tesis doctoral (1894) puede considerarse una contribución de importancia
capital a las álgebras de Lie, y en ella completa la clasificación de
las álgebras semisimples que Wilhelm Karl Joseph Killing (1847-1923)
había prácticamente encontrado. Posteriormente se volcó en la teoría de
las álgebras asociativas e investigó la estructura de estas álgebras
sobre los cuerpos de los números reales y complejos. Wedderburn
completaría el trabajo de Cartan en este área.
Las representaciones de los grupos de Lie
semisimples también atrajeron su atención. Su trabajo es una síntesis
asombrosa de teoría de Lie, geometría clásica, geometría diferencial y
topología, que se encuentra a lo largo de toda la obra de Cartan.
También aplicó el álgebra de Grassmann a la teoría de las formas
diferenciales exteriores.
Hacia 1904, Cartan se vuelca en el estudio de las
ecuaciones diferenciales, y desde 1916 su investigación está centrada en
la geometría diferencial, área en la que publica la mayoría de sus
trabajos.
Según su propia opinión, el tema principal de sus
trabajos fue la teoría de grupos de Lie. Comenzó trabajando sobre el
material fundacional de las álgebras de Lie simples complejas, ordenando
el trabajo previo de Engel y Killing. Este resultó en la clasificación
definitiva, con la identificación de las cuatro familias principales y
de los cinco casos excepcionales. Introdujo el concepto de grupo
algebraico.
Definió la noción general de forma diferencial
antisimétrica, en el estilo ahora usado; su enfoque a los grupos de Lie
con las ecuaciones de Maurer-Cartan requería 2-formas
para su determinación. En aquella época, lo qué fueron llamados sistemas
de Pfaff (es decir ecuaciones diferenciales de primer orden dadas como
1-formas) estaban en uso general; la introducción de las variables
nuevas para las derivadas, y formas adicionales, permitieron la
formulación muy general de los sistemas de EDP (ecuaciones diferenciales
parciales). Cartan agregó la derivada exterior como operación
enteramente geométrica e independiente de las coordenadas, lo que
conduce naturalmente a la necesidad de discutir p-formas, de grado
general p. Cartan reconoció la influencia recibida de la teoría general
de Riquier de EDP.
A partir de estos elementos básicos -
Grupos de Lie y formas diferenciales -
produjo un gran cantidad de resultados de
investigación y también algunas técnicas generales, que fueron
incorporados gradualmente en la corriente principal de la matemática.
En el Travaux, analiza su trabajo en las siguientes
15 áreas (usando terminología moderna):
- Los grupos de Lie.
- Las
representaciones de grupos de Lie.
- Los números
hipercomplejos, las las álgebras de división.
- Los sistemas de
EDPs, teorema de Cartan-Kähler.
- Teoría de
equivalencia.
- Los conjuntos
integrables, teoría de prolongación y de los
sistemas en involución.
- Los grupos y
pseudogrupos infinito-dimensionales.
- Geometría
diferencial y los marcos móviles.
- Espacios
generalizados con grupos de estructura y
conexión, conexión de Cartan, holonomía, tensor
de Weyl.
- Geometría y
topología de los grupos de Lie.
- Geometría de
Riemann.
- Los espacios
simétricos.
- La topología de
grupos compactos y sus espacios homogéneos.
- Invariantes
integrales y mecánica clásica.
- Relatividad, los
espinores.
Mar
Ríos Gutiérrez
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