Кіріспе

Екі күрделі өлшемнің коммутативтік, ассоциативтік алгебрасы Абстрактіл алгебрада екі күрделі сан - бұл Кейли-Диксон процесімен құрастырылған екі күрделі санның жұбы (w, z), ол екі күрделі санның қос қосылған санын және екі екі күрделі санның көбейтіндісін анықтайды. Екі кешенді сандар C C алгебраларының тікелей қосындысына изоморфты екінші өлшемді C бойынша коммутативтік алгебраны құрайды. Екі кешенді санның көбейтіндісі сандардың жеке квадраттық формаларының көбейтіндісі болып табылатын квадраттық нысанның мәнін береді: көбейтіндінің квадраттық формасының осы қасиетінің тексеруі Брахмагупта Фибоначчи сәйкестігіне сілтеме жасайды. Бикомплексті санның квадраттық түрінің бұл қасиеті бұл сандар композициялық алгебраны құрайтынын көрсетеді. Шын мәнінде, бикомплексті сандар норма z2 негізінде Кейли-Диксон құрылымының бинарлық деңгейінде пайда болады. Жалпы екі кешенді санды анықтауышы бар матрицамен көрсетуге болады. Осылайша, квадраттық форманың құрастыру қасиеттері анықтауыштың құрастыру қасиеттерімен сәйкес келеді. Бикомплексті сандар екі түрлі қиял бірліктерін көрсетеді. Көбейту ассоциативті және коммутативті болғандықтан, осы елестетілген бірліктердің көбейтіндісі оның квадратына оң бірлік болуы керек. Бұл өнім сияқты элемент гиперболалық бірлік деп аталады.

Тарих

Көптеген елестетілген бірліктер тақырыбы 1840 жылдары зерттелді. 1844 жылы "Философиялық журнал" журналында Уильям Роуэн Гамильтон "Кватерниондар туралы немесе алгебрадағы елестетудің жаңа жүйесі туралы" деген ұзақ серияда кватерниондық топқа сәйкес көбейту жүйесін жеткізді. 1848 жылы Томас Киркман Артур Кейлимен гиперкетелі сандар жүйесін анықтайтын бірліктердегі теңдеулерге қатысты хат алмасуы туралы баяндады.

Екі кешенді сандар

1892 жылы Mathematische Annalen газетінде Коррадо Сегре бикомплексті сандарды енгізді, олар тессариндерге изоморфты алгебраны құрайды. Сегре В. Р. Гамильтонның "Кватернион туралы лекциялар" (1853) және В. К. Клиффордтың еңбектерін оқыды. Сегре Гамильтонның кейбір белгілерін екікезекті сандар жүйесін әзірлеу үшін қолданды: h және i - 1 квадратты және ауыспалы элементтер болсын. Содан кейін көбейтудің ассоциативтілігін болжамдай отырып, өнім hi + 1 -ге квадратталуы керек. Алгебра { 1, h, i, hi } негізінде құрылған, онда Джеймс Кокльдің тессариндарымен бірдей, басқа негізді қолдана отырып бейнеленген. Сегре элементтердің тең күшті екенін атап өтті. Бикомплексті сандар { 1, h, i, −hi } негізімен көрсетілгенде, олардың тессариндермен теңдігі айқын болады, әсіресе егер осы негіздегі векторлар { 1, i, −hi, h } ретінде қайта реттелсе. Бұл изоморфты алгебралардың сызықтық бейнелеуіне қарап, теріс белгі қолданылған кезде төртінші өлшемде келісімді көрсетеді; сызықтық бейнелеуде жоғарыда берілген үлгілік өнімді қарастырайық.

Бибинарлар

Қазіргі композициялық алгебралар теориясы алгебраны басқа бинарлық құрылымға негізделген бинарлық құрылым ретінде орналастырады, сондықтан бинарлар. Кейли Диксон процесіндегі унион деңгейі өріс болуы керек, ал нақты өрістен бастап, әдеттегі күрделі сандар бөліну бинарлары ретінде, басқа өріс ретінде пайда болады. Осылайша бинарионды қалыптастыру процесі қайтадан басталуы мүмкін. Кевин МакКриммон өзінің "A Taste of Jordan Algebras" (2004) атты мәтінінде бинарлық терминнің номенклатураны оңайлатуын атап өтті.

Көптамалық түбірлер

1=2C = C C деп жазыңыз және оның элементтерін күрделі сандардың реттелген жұптары (u,v) арқылы көрсетіңіз. Тессариндердің алгебрасы 2С-ге изоморф болғандықтан, T[X] және 2С[X] полиномиалдарының сақиналары да изоморф болып табылады, алайда соңғы алгебрадағы полиномиалдар бөлінеді: Соның салдарынан, осы алгебрадағы полиномиалдық теңдеу орнатылған кезде, ол С-дегі екі полиномиалдық теңдеуге дейін қысқарады. Егер дәреже n болса, онда әр теңдеу үшін n түбірлер бар: түбірлер жиынтығынан кез келген реттелген жұп 2С[X] -дегі бастапқы теңдеуді қанағаттандырады, сондықтан оның n2 түбірлері бар. T[X] -мен изоморфизмге байланысты көптамалардың сәйкестігі және олардың түбірлерінің сәйкестігі бар. Сондықтан n дәрежелі тессариндік көптіктердің де n2 түбірлері бар, түбірлердің көбеюін есептеуге болады.

Қолданбалар

Бикомплексті сан КАПС-тың (физикалық кеңістіктің күрделі алгебрасы) орталығы ретінде пайда болады, бұл Клиффорд алгебрасы. КАПС-тың сызықтық кеңістігін төрт өлшемді кеңістіктің аралығы {} үстіне {} ретінде қарастыруға болады. Тессариндер цифрлық сигналдарды өңдеуде қолданылды. Бикомплексті сандар сұйықтық механикасында қолданылады. Бикомплексті алгебраны қолдану күрделі сандардың екі түрлі қолданылуын үйлестіреді: күрделі жазықтықтағы екі өлшемді потенциалдық ағымдарды бейнелеу және күрделі экспоненциалдық функция.