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威廉·卢云·哈密顿(威廉罗恩哈密顿)

威廉·卢云·哈密顿爵士(William Rowan Hamilton,1805年8月4日-1865年9月2日),爱尔兰数学家、物理学家及天文学家。

威廉·卢云·哈密顿 – 取得成就

哈密顿最大的成就在于发现了四元数,并将之广泛应用于物理学各方面。哈密顿对光学、动力学和代数的发展提供了重要的贡献。他的成果後来成为量子力学中的主干。

威廉·卢云·哈密顿 – 早年生活

威廉·哈密顿是莎拉赫顿(1780至1817年)和阿奇博尔德汉密尔顿(1778年至1819年)第九个孩子,住在都柏林米尼克街。 三岁时父母就将他送到都柏林城外的小镇特林(Trim)。 十八岁以前,哈密顿都没上过小学、中学,完全靠自修。他平常喜欢游泳与观察田问的小动物,也喜欢文学,成为数学大师后,仍不断赋诗填词。他一直认为文学与数学是近似的学科–都是抽象思维的文字与符号。哈密顿在十九岁时经历他的初恋。他的手记中未曾留下对方的姓名,后人只知道他不断地写情诗追求那位初恋情人。可惜哈密顿能计算最困难的数学方程式,却无法计算女孩的感情方向:两年后他心仪的女孩嫁给别人。

威廉·卢云·哈密顿 – 学术研究

光学和动力学


他首先建立了光学的数学理论,然后把这种理论移植到动力学中去。他在1834年的论文《动力学的一种普遍方法》中,提出了著名的“哈密顿最小作用原理”,即用一个变分式推出各种动力学定律。他把广义坐标和广义动量作为典型变量来建立动力学方程——哈密顿典型方程。他还建立了与系统的总能量有关的哈密顿函数,这些工作推动了变分法和微分方程理论的进一步研究,在现代物理中得到广泛应用。

四元数


四元数作为一个有序的四元多的实数,描述了第一个元素的’标’的一部分,其余三个为’载体’的一部分。 四元数都在使用计算机图形学,控制理论,信号处理,轨道力学,主要用於表示旋转 /方向。例如,它是很常见的航天器姿态控制系统是指挥上的四元,这也是他们目前用於遥测的态度。其理由是,许多四元数变换相结合的数值稳定更比很多矩阵转换相结合。在纯数学,四元数出现显著为一体的四有限维赋范分裂代数的实数,与应用程序在整个代数和几何。

语言和文学


哈密顿还精通多种语言。除了欧洲语言之外,他还懂得波斯语、希腊语、拉丁语、希伯来文、古代巴勒底的巴比伦文、印度梵语、佛教原点所用的巴利语、义大利语、法语、阿拉伯语、孟加拉语、巴基斯坦语、马来语、阿拉伯语、梵文和中文等。主因是他在十三岁前都受其叔父语言学家詹姆斯·哈密顿照顾。哈密顿很喜欢文学,在大学期间,他不但修读数学,还有修读古典文学。 

威廉·卢云·哈密顿

总结威廉·卢云·哈密顿(威廉罗恩哈密顿)以下系列文章:

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