L'analyse vectorielle élémentaire, celle enseignée en première année d'université, me rappelle une anecdote alors que je préparais mon certificat de MGP (Mathématiques générales et physique) à la faculté des sciences d'Alger, dans les années 1960.

Alors que notre jeune professeur, très conscient de sa personne, avait abordé la question du champ de scalaires et de vecteurs, une voix anonyme, faussement timide, était venue du fond de l'amphi : Comment que ça se cultive ?

L'affaire avait failli mal tourner, d'autant que la voix anonyme était celle de mon voisin immédiat, spécialiste du genre, déjà repéré en optique géométrique.

Je retrouvais plus tard cette analyse vectorielle, étudiée finement dans le cadre du certificat des techniques mathématiques de la physique, en même temps qu'elle était fréquemment utilisée en thermodynamique, en mécanique, en électromagnétisme et en physique des ondes.

Il me plaît de souligner l'apport des coordonnées curvilignes qui simplifiaient les mises en équation pour les questions touchant au repérage terrestre dans les problèmes de propagation ionosphérique.

Et pour clore sur une anecdote sérieuse, je rappellerai ce que disait avec un air malicieux notre professeur de Mathématiques de MGP :

Il ne faut pas hésiter à introduire ces complications qui ne peuvent que conduire à des simplifications dans les calculs. Remercions Euler grâce à qui nous pouvons remplacer -1 par exp(iπ), ce qui permet de rester entre angles.

I. Champ scalaire et champ vectoriel
Champ scalaire. Champ vectoriel. Fonctions de points : gradient, divergence, rotationnel. Identités vectorielles. Laplaciens (scalaire, vecteur). Champ de rotationnels et de gradients.
II. Analyse vectorielle. Premiers éléments
Intégrale de courbe. Élément différentiel de surface. Aire de surface. Circulation de vecteur sur un arc de courbe rectifiable.
III. Intégrales vectorielles. Théorèmes fondamentaux
Formule de Riemann : théorème, problèmes de flux. Formule de Ostrogradsky. Formule de Stokes. Intégration de forme différentielle à trois dimensions.
IV. Éléments de calcul différentiel extérieur
Algèbres extérieures d'ordre 2 et d'ordre 3. Formes différentielles extérieures (ou de Pfaff). Différentielle extérieure d'une forme différentielle extérieure. Écriture symbolique des intégrales.
V. Analyse vectorielle. Coordonnées curvilignes
Définition des coordonnées curvilignes. Le ds². Fonctions de points en coordonnées curvilignes orthogonales : gradient, divergence, rotationnel, laplacien.
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