四元數(shù)是簡單的超復(fù)數(shù)。 復(fù)數(shù)是由實(shí)數(shù)加上虛數(shù)單位 i 組成，其中i^2 = -1。那么四元數(shù)是誰發(fā)明的呢?接下來9252兒童網(wǎng)小編為大家介紹四元數(shù)的發(fā)明由來，一起來看看吧!

 

　　四元數(shù)的簡介

　　四元數(shù)(Quaternions)是由愛爾蘭數(shù)學(xué)家哈密頓(William Rowan Hamilton,1805-1865)在1843年發(fā)明的數(shù)學(xué)概念。四元數(shù)的乘法不符合交換律(commutative law)，故它似乎破壞了科學(xué)知識中一個(gè)最基本的原則。

　　明確地說，四元數(shù)是復(fù)數(shù)的不可交換延伸。如把四元數(shù)的集合考慮成多維實(shí)數(shù)空間的話，四元數(shù)就代表著一個(gè)四維空間，相對于復(fù)數(shù)為二維空間。

　　四元數(shù)是除環(huán)(除法環(huán))的一個(gè)例子。除了沒有乘法的交換律外，除法環(huán)與域是相類的。特別地，乘法的結(jié)合律仍舊存在、非零元素仍有唯一的逆元素。

　　四元數(shù)形成一個(gè)在實(shí)數(shù)上的四維結(jié)合代數(shù)(事實(shí)上是除法代數(shù))，并包括復(fù)數(shù)，但不與復(fù)數(shù)組成結(jié)合代數(shù)。四元數(shù)(以及實(shí)數(shù)和復(fù)數(shù))都只是有限維的實(shí)數(shù)結(jié)合除法代數(shù)。

　　四元數(shù)的不可交換性往往導(dǎo)致一些令人意外的結(jié)果，例如四元數(shù)的 n-階多項(xiàng)式能有多于 n 個(gè)不同的根。

　　四元數(shù)的發(fā)明由來

　　1843年10月16日的傍晚，英國數(shù)學(xué)家哈密頓和他的妻子一起步行去都柏林，途中經(jīng)過布魯哈姆橋時(shí)，他的腳步突然放慢了。妻子以為他要盡情欣賞周圍的景色，于是也放慢了腳步。其實(shí)哈密頓此時(shí)正在思考他久久不能解決的問題。早在1828年，他就想發(fā)明一種新的代數(shù)，用來描述繞空間一定軸轉(zhuǎn)動(dòng)并同時(shí)進(jìn)行伸縮的向量的運(yùn)動(dòng)。他設(shè)想這種新代數(shù)應(yīng)包含四個(gè)分量：兩個(gè)來固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，一個(gè)來規(guī)定轉(zhuǎn)動(dòng)角度，第四個(gè)來規(guī)定向量的伸縮。但是在構(gòu)造新代數(shù)的過程中，由于他受傳統(tǒng)觀念的影響，不肯放棄乘法交換律，故屢受挫折。哈密頓盲目地相信，普通代數(shù)最重要的規(guī)律必定繼續(xù)存在于他尋找的代數(shù)中。然而此刻，他的腦際突然產(chǎn)生了一個(gè)閃念：在所尋找的代數(shù)中，能否讓交換律不成立呢?比方說，A×B不等于B×A而是等于負(fù)的B×A。這個(gè)想法太大膽了，他感到非常激動(dòng)。哈密頓馬上掏出筆記本，把他的思想火花記錄下來。這一火花就是I，J，K之間的基本方程，即四元數(shù)乘法基本公式。哈密頓因此把1843年10月16日稱為四元數(shù)的生日。此后，哈密頓一生的最后22年幾乎完全致力于四元數(shù)的研究，成果發(fā)表在他去世后出版的《四元數(shù)基礎(chǔ)》一書中。四元數(shù)的出現(xiàn)，推倒了傳統(tǒng)代數(shù)的關(guān)卡，故有數(shù)學(xué)史上星程碑的美譽(yù)。后人為了紀(jì)念這一發(fā)明，特意在當(dāng)年哈密頓刻劃過的石頭上鑲嵌了一塊水泥板，上面清楚地記載著1843年曾經(jīng)發(fā)生的故事。