تاریخ جبر: توسیعهای گراسمان
تا جایی که من اطلاع دارم اولین کسی که صریحاً "مفهوم فضای برداری n بعدی" را تعریف کرد، هرمان گونتر گراسمان بود که آن را در کتابش "نظریه توسیعهای خطی" آورد. البته، مفهوم "فصای برداری" در اثار مولفان متقدم متعددی به طور ضمنی بود. در "پرینکپپیا" ی نیوتن، سرعتها و نیروها بردارند. جمع اعداد مختلط به توسط وسل و ارگان به صورت جمع "پاره خطهای جهت دار" در صفحه تعریف شد.
کشف جبرها
هیاتهای گالوای- که به وسیله گالوا ساخته شدند، فضای برداری n بعدی روی هیات GF(p) هستند. جبر کواترنیونها یک فضای برداری 4 بعدی روی R است و این امر بر همیلتن معلوم بود. زیرا در نامه اش به گریوز نوشت: "و در اینجا مفهومی بر من آشکار شد که ناچار باید آن را بپذیرم، یعنی، مفهوم بعد چهارم فضا..."
درک حساب توسیعهای گراسمان بسیار دشوار است. توضیحات وی با نظریه های فلسفی آمیخته اند. بحث او با "اصول کلی فرمها" شروع می شودکه باید مقدم بر همه شاخه های خاص ریاضیات باشد. تعریفهای او از جمع و ضرب بردار ها در یک فضای برداری n بعدی با ملاحظات صرفاً هندسی بدون بکار گیری اعضای پایهf1,…,fn صورت گرفته است. از جنبه اصل موضوعی جدید، ما منظور او را درک می کنیم اما معاصرینش از فهم آن ناتوان بوده اند.
در 1862، گراسمان کتاب دیگری تحت عنوان "بررسی کامل و دقیق توسیعها" منتشر کرد ولی این کتاب نیز چنان که خود گراسمان در پیشگفتار چاپ دوم(1878) نخستین کتابش در "نظریه توسیعها" متذکر می شود تاثیر اندکی داشت.
ولی چنان که گراسمان در پیشگفتار اشاره می کند در سال 1867 هنگامی که هرمان هانکل قسمت اول کتابش"درسهای از اعداد مختلط و توابع آنها" را با عنوان فرعی "نظریه دستگاه اعداد مختلط" منتشر کرد، وضع کاملاً تغییر کرد. عنوان فصل VII این کتاب "نظریه و نمایش هندسی اعداد متناوب" است. "اعداد متناوب هانکل درست "اندازه توسیعها"ی گراسمان است، یعنی بردار های n بعدی و حاصلضربهای تانسوری متناوب آنها.
در بخش حاضر توضیحات کاملاً روشن هانکل را دنبال خواهم کرد، که بر طبق اظهار خود هانکل، بر "نظریه توسیعهای 1862" گراسمان مبتنی اند ولی من آنها را ملاحظه نکرده ام.
هانکل جبر را در نظر می گیرد که با اعضای ---- مشروط بر قوائد ضرب
ikik=0
ik im=_im ik
تولید می شود.
تاریخ جبر:
او اشارمی کند که اگر α و β بردارهای ذیل باشند:
α= α1į1+ . . .+ αnіn
β= β1і1+…+βnіn
آنگاه حاصلضرب
αβ = (α1β2_α2β1) i1 i2+ . . .+(αn-1βn_αnβn-1) in-1 in
دارای ویژگیهای زیر است:
αβ=_βα
ه طور کلی علامت حاصلضرب تعدادی دلخواه از بردارها با تعویض دو عامل متوالی، عوض می شود.
هانکل به پیروی از گراسمان تعبیری هندسی از حاصلضربهای متناوب بردارها بدست می دهد. هرگاه دو بردار بر یک خط واقع باشند، حاصلضرب آنها صفر است. در غیر این صورت، متوازی الاضلاعی را که بر صفحه خاصی واقع و مساحت معینی دارد، پدید می آورند.
دو حاصلضرب cd و ab در صورتی برابرند که در صفحاتی موازی قرار گیرند و متوازی الاضلاعی را پدید آورند که دارای یک مساحت و یک جریان دوران از a به b و از c به d باشند. به همین ترتیب، حاصلضرب سه بردار را می توان به صورت متوازی السطوح جهتداری ساخت، و قس علیهذا.
حاصلضربهای بردارها و تانسورهای متناوب گراسمان را حاصلضربهای خارجی می نامند. در نمایشهای جدید این نظریه، مثلاً در "نظریه جبری اسپینورها"ی کلود شوالی(1954)، جبر گراسمان با وارد کردن یک عضو وسعت می یابد. این جبر اینک دارای 2^nعضو پایه است:
1
iab=ia ib (a<b)
iabc = ia ib ic (a<b<c)
.
.
.
i2…n=i1 i2…in
هانکل در ضمیمه تاریخ کتابش در ص.140، به ما خبر می دهد که ضرب خارجی گراسمان را سن_ونان(1845)، ابرین(1847)، و کوشی(1853) مستقلاً از نو کشف کرده اند.
علاقه مندی ها (بوک مارک ها)