Hyperkomplexní čísla a maticové algebry
Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, Tome 69 (2024) no. 2, pp. 97-120 Cet article a éte moissonné depuis la source Czech Digital Mathematics Library

Voir la notice de l'article

V článku jsou ukázány tři procesy, kterými z tělesa reálných čísel vznikají algebry komplexních, dvojných, resp. duálních čísel, což jsou jediné neizomorfní algebry dimenze 2, které mají jednotkový prvek. Stejnými procesy vznikají z tělesa komplexních čísel algebry kvaternionů, antikvaternionů, resp. semikvaternionů, a stejnými procesy vznikají z kvaternionů algebry oktáv, antioktáv, resp. semioktáv. Následně je pozornost věnována reprezentacím komplexních, dvojných a duálních čísel, kvaternionů, antikvaternionů a semikvaternionů v reálných, resp. komplexních maticových algebrách. Článek zakončuje obsáhlá historická poznámka.
V článku jsou ukázány tři procesy, kterými z tělesa reálných čísel vznikají algebry komplexních, dvojných, resp. duálních čísel, což jsou jediné neizomorfní algebry dimenze 2, které mají jednotkový prvek. Stejnými procesy vznikají z tělesa komplexních čísel algebry kvaternionů, antikvaternionů, resp. semikvaternionů, a stejnými procesy vznikají z kvaternionů algebry oktáv, antioktáv, resp. semioktáv. Následně je pozornost věnována reprezentacím komplexních, dvojných a duálních čísel, kvaternionů, antikvaternionů a semikvaternionů v reálných, resp. komplexních maticových algebrách. Článek zakončuje obsáhlá historická poznámka.
Classification : 16-03, 17-03
@article{PMFA_2024_69_2_a2,
     author = {Be\v{c}v\'a\v{r}, Jind\v{r}ich and Dlab, Vlastimil},
     title = {Hyperkomplexn{\'\i} \v{c}{\'\i}sla a maticov\'e algebry},
     journal = {Pokroky matematiky, fyziky a astronomie},
     pages = {97--120},
     year = {2024},
     volume = {69},
     number = {2},
     zbl = {07893443},
     language = {cs},
     url = {http://geodesic.mathdoc.fr/item/PMFA_2024_69_2_a2/}
}
TY  - JOUR
AU  - Bečvář, Jindřich
AU  - Dlab, Vlastimil
TI  - Hyperkomplexní čísla a maticové algebry
JO  - Pokroky matematiky, fyziky a astronomie
PY  - 2024
SP  - 97
EP  - 120
VL  - 69
IS  - 2
UR  - http://geodesic.mathdoc.fr/item/PMFA_2024_69_2_a2/
LA  - cs
ID  - PMFA_2024_69_2_a2
ER  - 
%0 Journal Article
%A Bečvář, Jindřich
%A Dlab, Vlastimil
%T Hyperkomplexní čísla a maticové algebry
%J Pokroky matematiky, fyziky a astronomie
%D 2024
%P 97-120
%V 69
%N 2
%U http://geodesic.mathdoc.fr/item/PMFA_2024_69_2_a2/
%G cs
%F PMFA_2024_69_2_a2
Bečvář, Jindřich; Dlab, Vlastimil. Hyperkomplexní čísla a maticové algebry. Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, Tome 69 (2024) no. 2, pp. 97-120. http://geodesic.mathdoc.fr/item/PMFA_2024_69_2_a2/

[1] Albert, A. A.: Structure of algebras. American Mathematical Society, Colloquium Publications, Vol. 24, New York, 1939. | MR

[2] Bečvář, J.: Normované algebry a součty čtverců. In: Fuchs, E. a kol.: Světonázorové problémy matematiky IV, SPN, Praha, 1987, 17–30.

[3] Bečvář, J.: 150 let od objevu kvaternionů. Pokroky Mat. Fyz. Astronom. 38 (1993), 305–317. | MR

[4] Bečvář, J.: Lineární algebra. MatfyzPress, Praha, 2000.

[5] Bečvář, J.: Z historie lineární algebry. Edice Dějiny matematiky, sv. 35, MatfyzPress, Praha, 2007.

[6] Bruck, R. H., Kleinfeld, E.: The structure of alternative division rings. Proc. Amer. Math. Soc. 2 (1951), 878–890. | DOI | MR

[7] Cartan, É.: Les groupes bilinéaires et les systèmes de nombres complexes. Annales de la Faculté des sciences de Toulouse pour les sciences mathématiques et les sciences physiques, Serie 1, 12 (1898), 1–99. | MR

[8] Cartan, É., Study, E.: Nombres complexes. Encyclopédie des science mathématiques pures et appliquées I. I. 3, Paris, 1908, 329–488. | MR

[9] Cayley, A.: The theory of groups. Amer. J. Math. 1 (1878), 50–52. | MR

[10] Curtis, C. W.: The four and eight square problem and division algebras. In: Albert, A. A. (ed.): Studies in modern algebra, MAA Studies in Mathematics, Vol. 2, The Mathematical Association of America, Prentice-Hall, Inc., 1963, 100–125. | MR

[11] Curtis, C. W.: Linear algebra. An introductory approach. Springer-Verlag, New York, Berlin, Heidelberg, Tokyo, 1974, 1984. | MR

[12] Degen, C. F.: Adumbratio demonstrationis theorematis arithmetici maxime universalis. Mémoires de L’Académie Impériale des sciences de St. Pétersbourg VIII, 1817–1818 (1822), 207–219.

[13] Dickson, L. E.: On quaternions and their generalization and the history of the eight square theorem. Annals of Math. 20 (1918–1919), 155–171, 297. | DOI | MR

[14] Dickson, L. E.: History of theory of numbers I. Carnegie Institution of Washington, Washington, 1919.

[15] Dickson, L. E.: History of theory of numbers II. Carnegie Institution of Washington, Washington, 1920.

[16] Dickson, L. E.: History of theory of numbers III. Carnegie Institution of Washington, Washington, 1923.

[17] Dlab, V.: Důkladné porozumění elementární matematice. Učitel matematiky 17 (2008/2009), č. 3, 169–182.

[18] Dlab, V.: Důkladné porozumění pojmu ekvivalence. Učitel matematiky 19 (2010/2011), č. 1, 9–13.

[19] Dlab, V., Bečvář, J.: Od aritmetiky k abstraktní algebře. Serifa, Praha, 2016.

[20] Doležálek, M.: Kvaterniony a důkaz Lagrangeovy věty o čtyřech čtvercích. Pokroky Mat. Fyz. Astronom. 64 (2019), 145–160.

[21] Ebbinghaus, H.-D.: Zahlen. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1983.

[22] Euler, L.: Demonstratio theorematis Fermatiani omnem numerum sive integrum sive fractum esse summam quatuor pauciorumve quadratorum. Novi Commentarii Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae 5 (1754/1755), 13–58.

[23] Euler, L.: Novae demonstrationes circa resolutionem numerorum in quadrata. Nova acta eruditorum (1773), 193–211.

[24] Freudenthal, H.: Oktaven, Ausnahmegruppen und Oktavengeometrie. Mathematisch Instituut der Rijksuniversiteit Utrecht, Utrecht, 1951. | MR

[25] Frobenius, F. G.: Über lineare Substitutionen und bilineare Formen. J. Reine Angew. Math. 84 (1878), 1–63. | MR

[26] Fuss, P. H.: Correspondance mathématique et physique de quelques célèbres géomètres du XVIIIe siècle I. Pétersbourg, 1843. | MR

[27] Gauss, K. F.: Theoria residuorum biquadraticorum, commentatio secunda. Göttingen gelehrte Anzeigen, 1831, Werke II, Königliche Gesellschaft der Wissenschaften, Göttingen, 1876, 169–178.

[28] Gauss, K. F.: Nachlass. Fortsetzung der Untersuchungen. Über das arithmetisch geometrische Mittel. Werke III, Königliche Gesellschaft der Wissenschaften, Göttingen, 1876, 375–403.

[29] Gauss, K. F.: Mutationen des Raumes. Werke VIII, Königliche Gesellschaft der Wissenschaften, Göttingen, 1900, 357–362.

[30] Grissemann, F. X.: Elementarer Nachweis des Satzes von Frobenius über die Ausnahmsstellung der Quaternionen unter den complexen Zahlensystemen von mehr als zwei Einheiten. Monatsh. Math. Phys. 11 (1900), 132–147. | DOI | MR

[31] Hankel, H.: Vorlesungen über die complexen Zahlen und ihre Functionen, I. Theorie der complexen Zahlensysteme insbesondere der gemeinen imaginären Zahlen und der Hamilton’schen Quaternionen nebst ihrer geometrischen Darstellung. L. Voss, Leipzig, 1867.

[32] Hopf, H.: Ein topologischer Beitrag zur reelen Algebra. Comment. Math. Helv. 13 (1940), 219–239. | DOI | MR

[33] Hurwitz, A.: Über die Zahlentheorie der Quaternionen. Nachrichten von der k. Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-physikalische Klasse, 1896, 313–340.

[34] Hurwitz, A.: Über die Komposition der quadratischen Formen von beliebig vielen Variablen. Nachrichten von der k. Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse, 1898, 309–316.

[35] Hurwitz, A.: Vorlesungen über die Zahlentheorie der Quaternionen. Springer, Berlin, 1919.

[36] Jacobi, C. G. J.: Note sur la décomposition d’un nombre donné en quatre carrés. J. Reine Angew. Math. 3 (1828), 191. | MR

[37] Jacobi, C. G. J.: Fundamenta nova theoriae functionum ellipticarum. Sumtibus fratrum Borntraeger, Regiomonti, 1829.

[38] Jacobi, C. G. J.: De compositione numerorum e quatuor quadratis. J. Reine Angew. Math. 12 (1834), 167–172. | MR

[39] Jacobson, N.: Composition algebras and their automorphisms. Rend. Circ. Mat. Palermo, Ser. 11, 7 (1958), 55–80. | DOI | MR

[40] Jafari, M., Molaei, H.: Some properties of matrix algebra of semi-quaternions. Science Journal (CSJ) 36 (2015), No. 5, 103–112.

[41] Kalinovsky, Y. O., Lande, D. V., Boyarinova, Y. E., Turenko, A. S.: Clifford type algebra characteristics investigation.

[42] Kantor, I. L., Solodovnikov, A. S.: Giperkopleksnye čisla. Nauka, Moskva, 1973.

[43] Kervaire, M.: Non-parallelizability of the n-sphere for n>7. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 44 (1958), 280–283. | DOI | MR

[44] Kuroš, A. G.: Kapitoly z obecné algebry. Academia, Praha, 1968. | MR

[45] Lagrange, I. L.: Démonstration d’un théorème d’arithmétique. Nouveaux Mémoires de l’Académie des Sciences et Belles Lettres (Berlin) (1770), 123–133.

[46] Legendre, A. M.: Essai sur la théorie des nombres. Paris, 1797–1798. | MR

[47] Liping, Ma: Knowing and teaching elementary mathematics: Teacher’s understanding of fundamental mathematics in China and the United States. Routledge, 2010.

[48] May, K. O.: The impossibility of a division algebra of vectors in three dimensional space. Amer. Math. Monthly 73 (1966), 289–291. | DOI | MR

[49] Milnor, J.: Some consequences of a theorem of Bott on the parallelizability of the spheres. Ann. of Math. 68 (1958), 444–449. | DOI | MR

[50] Milnor, J., Bott, R.: On the parallelizability of the spheres. Bull. Amer. Math. Soc. 64 (1958), 87–89. | DOI | MR

[51] Palais, R. S.: The classification of real division algebras. Amer. Math. Monthly 75 (1968), 366–368. | DOI | MR

[52] Pall, G.: On sums of squares. Amer. Math. Monthly 40 (1933), 10–18. | DOI | MR

[53] Peirce, B.: Linear associative algebra. Amer. J. Math. 4 (1881), 97–221. | MR

[54] Peirce, C. S.: On the algebras in which division is always possible. Amer. J. Math. 4 (1881), 225–229.

[55] Provazníková, M.: Algebry s dělením: jejich historie a aplikace. Disertační práce. Přírodovědecká fakulta MU, Brno, 2010.

[56] Skornjakov, L. A.: Alternativnye tela. Ukraïn. Mat. Zh. 2 (1950), 70–85.

[57] Study, E.: Theorie der gemeinen und höheren complexen Grössen. Encyklopädie der mathematischen Wissenschaften mit Einschluss ihrer Anwendungen, I. Arithmetik und Algebra, 1. Teil, Leipzig, Teubner, 1898–1904, 147–183.

[58] Taussky, O.: Sums of squares. Amer. Math. Monthly 77 (1970), 805–830. | DOI | MR

[59] van der Waerden, B. L.: A History of Algebra. From al-Khwarizmi to Emmy Noether. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo, 1985. | MR

[60] Weierstrass, K. T.: Zur Theorie der aus n Haupteinheiten gebildeten complexen Grössen. Nachrichten von der Königl. Gesellschaft der Wissenschaften und der GeorgAugustsUniversität zu Göttingen, 1884, 395–414.

[61] Weil, A.: Euler. An elementary proof for sums of squares. Amer. Math. Monthly 91 (1984), 537–542. | MR