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哈密尔顿四元数。 (英语) Zbl 1076.16015号

Hazewinkel,M.(编辑),《代数手册》。第3卷。阿姆斯特丹:爱思唯尔出版社(ISBN 0-444-51264-0/hbk)。429-454 (2003).
本文是对哈密顿四元数研究的综述,面向广大数学家和物理学家,即实数域上以(1,i,j,k)为基的结合除法代数(mathbb{H}),以及由关系定义的乘法(i^2=j^2=k^2=ijk=-1\)。这个最早的非对易数字系统是由汉密尔顿爵士于1843年10月引入的。
调查分为七个部分,作者在其中向读者介绍了该领域研究的历史和数学方面。他阐明了欧拉和高斯作为哈密尔顿发现前辈的作用,并回顾了哈密尔顿对其广泛应用于数学、物理和天文学的期望。同时,指出这一观点有许多反对者,与非欧几里德几何的情况类似,关于四元数有用性的争论在汉密尔顿去世后持续了多年。
作者介绍了(mathbb{H})的经典矩阵实现(Cayley模型),以及有关(mathbb{H}\)的乘法群(mathbb2{H}^*)结构的一些基本事实(如Moivre公式),并给出了四元数在拓扑学和理论物理的某些领域中的当前位置。本文包含了与汉密尔顿发现有关的几个主要数学成就的信息,如八度体的Cayley(除法)\(\mathbb{R}\)-代数、有限维结合除法\(\mathbb{R}\)-代数的Frobenius分类、交换Banach除法代数的Gel’fand-Mazur定理,关于交换(但不一定结合)有限维除代数的Hopf定理,向量分析的发展,关于平方和合成的Hurwitz-Rdon定理(及其在拓扑中的应用),以及由Eilenberg和Niven提出的四元数代数基本定理。此外,它澄清了四元数在理解和表示低维欧氏空间中的旋转方面的作用(例如,特殊正交群的正规结构(text{SO}(n):(n inmathbb{n})),并再现了Coxeter对有限子群的描述。
关于整个系列,请参见[兹比尔1052.000009].

MSC公司:

16K20码 有限维除环
17A35型 非结合除代数
15A63型 二次型和双线性型,内积
16-03 结合环和代数的历史
2002年1月1日 与历史和传记相关的研究展览(专著、调查文章)
20年上半年 其他几何群,包括晶体学群
01A55号 19世纪数学史
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