威廉·盧云·哈密頓 - 取得成就
哈密頓最大的成就在于發(fā)現(xiàn)了四元數(shù),并將之廣泛應(yīng)用于物理學(xué)各方面。哈密頓對光學(xué)、動(dòng)力學(xué)和代數(shù)的發(fā)展提供了重要的貢獻(xiàn)。他的成果後來成為量子力學(xué)中的主干。
威廉·盧云·哈密頓 - 早年生活
威廉·哈密頓是莎拉赫頓(1780至1817年)和阿奇博爾德漢密爾頓(1778年至1819年)第九個(gè)孩子,住在都柏林米尼克街。 三歲時(shí)父母就將他送到都柏林城外的小鎮(zhèn)特林(Trim)。 十八歲以前,哈密頓都沒上過小學(xué)、中學(xué),完全靠自修。他平常喜歡游泳與觀察田問的小動(dòng)物,也喜歡文學(xué),成為數(shù)學(xué)大師后,仍不斷賦詩填詞。他一直認(rèn)為文學(xué)與數(shù)學(xué)是近似的學(xué)科--都是抽象思維的文字與符號(hào)。哈密頓在十九歲時(shí)經(jīng)歷他的初戀。他的手記中未曾留下對方的姓名,后人只知道他不斷地寫情詩追求那位初戀情人。可惜哈密頓能計(jì)算最困難的數(shù)學(xué)方程式,卻無法計(jì)算女孩的感情方向:兩年后他心儀的女孩嫁給別人。威廉·盧云·哈密頓 - 學(xué)術(shù)研究
光學(xué)和動(dòng)力學(xué)
他首先建立了光學(xué)的數(shù)學(xué)理論,然后把這種理論移植到動(dòng)力學(xué)中去。他在1834年的論文《動(dòng)力學(xué)的一種普遍方法》中,提出了著名的“哈密頓最小作用原理”,即用一個(gè)變分式推出各種動(dòng)力學(xué)定律。他把廣義坐標(biāo)和廣義動(dòng)量作為典型變量來建立動(dòng)力學(xué)方程——哈密頓典型方程。他還建立了與系統(tǒng)的總能量有關(guān)的哈密頓函數(shù),這些工作推動(dòng)了變分法和微分方程理論的進(jìn)一步研究,在現(xiàn)代物理中得到廣泛應(yīng)用。
四元數(shù)
四元數(shù)作為一個(gè)有序的四元多的實(shí)數(shù),描述了第一個(gè)元素的’標(biāo)’的一部分,其余三個(gè)為’載體’的一部分。 四元數(shù)都在使用計(jì)算機(jī)圖形學(xué),控制理論,信號(hào)處理,軌道力學(xué),主要用於表示旋轉(zhuǎn) /方向。例如,它是很常見的航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)是指揮上的四元,這也是他們目前用於遙測的態(tài)度。其理由是,許多四元數(shù)變換相結(jié)合的數(shù)值穩(wěn)定更比很多矩陣轉(zhuǎn)換相結(jié)合。在純數(shù)學(xué),四元數(shù)出現(xiàn)顯著為一體的四有限維賦范分裂代數(shù)的實(shí)數(shù),與應(yīng)用程序在整個(gè)代數(shù)和幾何。
語言和文學(xué)
哈密頓還精通多種語言。除了歐洲語言之外,他還懂得波斯語、希臘語、拉丁語、希伯來文、古代巴勒底的巴比倫文、印度梵語、佛教原點(diǎn)所用的巴利語、義大利語、法語、阿拉伯語、孟加拉語、巴基斯坦語、馬來語、阿拉伯語、梵文和中文等。主因是他在十三歲前都受其叔父語言學(xué)家詹姆斯·哈密頓照顧。哈密頓很喜歡文學(xué),在大學(xué)期間,他不但修讀數(shù)學(xué),還有修讀古典文學(xué)。