
2.5 les alg`ebres de Clifford
Remarque 9 Il faut savoir comment on obtient une alg`ebre-quotient. On consid`ere
l’alg`ebre gradu´ee donn´ee par l’espace vectoriel X engendr´e par 1, x, x
2
, x
3
, etc,
et muni de la multiplication de polynˆomes habituelle. On cherche l’id´eal I qui
est engendr´e par une expression, par exemple 1 + x
2
si l’on veut identifier −1
et x
2
(i.e. [−1] = [x
2
] :⇔ x
2
+ 1 ∈ I, ce qui est le cas par le choix de I.).
Puisque un id´eal est d’abord un sous-espace vectoriel, on se demande comment
1 + x
2
peut en engendrer un. De plusieurs mani`eres. Mais puisque un id´eal doit
´egalement ˆetre tel que
(a ∈ X et b ∈ I) =⇒ (a · b ∈ I et b · a ∈ I) ,
il faut que cet id´eal soit I = X · (1 + x
2
).
Il s’agit ensuite de trouver un ensemble M dans X tel que l’application M →
X/I; v 7→ [v] soit injective. On pourrait ainsi identifier v `a [v]. Supposi-
tion : un tel M doit ˆetre un sous-espace U de X tel que chaque ´el´ement de
X puisse s’´ecrire comme somme directe de U et de l’id´eal. Un tel U peut ˆetre
le compl´ement orthogonal de l’id´eal. Il faut alors introduire un produit sca-
laire. Montrer que pour tout produit scalaire, le compl´ement orthogonal et l’id´eal
d´ecomposent X en une somme directe.
Dans l’exemple, il est plus simple de comprendre que l’id´eal est l’ensemble de
tous les polynˆomes de degr´e 2 au moins. On voit que X est somme directe de
cet id´eal avec le sous-espace des polynˆomes de degr´es inf´erieur `a 2.
C est l’espace V = R
2
muni d’une multiplication de vecteurs qui en fait une
alg`ebre. On souhaite donner `a tout R
n
une telle structure d’alg`ebre. On de-
mande que cette multiplication soit telle que v
2
= |v|
2
, comme c’est le cas pour
C.
D´efinition 18 (les alg`ebres de Clifford) Soit R
n
sur le corps K. L’alg`ebre
de Clifford de R
n
, not´ee Cl
n
, est l’alg`ebre tensorielle de R
n
, quotient´ee par
l’id´eal I engendr´e par |v|
2
+ v ⊗ v, i.e. I = R
n
⊗
⊗ (|v|
2
+ v ⊗ v).
On veut ainsi identifier v ⊗ v `a −|v|
2
.
Exemple 3
R
⊗
est engendr´ee par 1, e, e⊗e, e⊗e⊗e,. . . Puisque e⊗e = −1,
Cl
1
est engendr´ee par [1] et [e]. Ci-contre, le tableau de mul-
tiplication. L’isomorphisme avec C est ´evident.
Remarquons que C est une alg`ebre de division, puisque chaque
´el´ement - `a l’exception de l’´el´ement neutre de l’addition - ad-
met un ´el´ement inverse pour la multiplication. L’inverse dans C est donn´e par
z 7→ z/|z|
2
.
Remarque 10 Pour v´erifier que l’alg`ebre C satisfait bien `a v · v = −|v|
2
, il
faut se rappeler que cette condition a ´et´e donn´ee sur l’espace vectoriel R non
encore muni d’une structure d’alg`ebre, qu’il s’est justement agi de d´efinir par
cette mˆeme condition. Donc la norme est la norme euclidienne sur R et non pas
la norme hermitienne sur C. Avec cette derni`ere norme, la relation v ·v = −|v|
2
ne se v´erifie ´evidemment pas.
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