Brukvalub писал(а):
Цитата:
О Боги!!! Прежде,чем философствовать и поучать других, Вы дайте себе труд хотя бы выучить определение мнимой части комплексного числа. А пока это не Айс.
"
"Хотя бы" я выделил бы запятыми, но совет Ваш принимаю.
Добавлено спустя 26 минут 40 секунд:
§12. Операции над моделями.
Как известно, модели создаются для воспроизведения какого-либо природного процесса, в котором находится моделируемый объект. Модель числа – это абстрактная модель и, для всех видов чисел, ее простейший вид имеет вид вектора. Такой объект в математике давно создан и успешно эксплуатируется. Это “комплексное число”, которое, как мы в этом убедились, является комплексной (фактически двумерной) моделью числа. Этот простой факт упрощает определение операций равенства двух моделей, их сложения, вычитания и других операций.
Все арифметические и алгебраические операции над моделями чисел будут выполняться точно так же, как в нашей математике определены действия над “комплексными числами”. Понятно, что речь при этом идет не только о первых четырех действиях арифметики. Количество операций над моделями чисел, естественно, не может быть ограничено известными нам операциями, которые мы производим над “числами” и векторами. Вводимые нами модели являются простейшими. Они могут неограниченно усложняться, в силу чего будут возникать потребности введения новых операций, разработанных для данных конкретных моделей.
Разумеется, в операциях над моделями чисел, сохранятся ограничения над недопустимыми действиями. Например, операции деления на нуль, сложения и вычитания вектора и значения и другие подобные действия не допустимы. Операция умножения вектора на значение выполняется так же, как она определена в векторной алгебре. Аналогично будут выполняться все операции векторной алгебры. Вот это, последнее, как раз, и является новым. Так, например, операции скалярного и векторного произведения векторов присоединяться к арифметическим операциям.
Глава четвертая. УНИВЕРСАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ЧИСЛА.
§13.Потеря трехмерной модели числа.
В истории математики можно найти объяснения всем полученным положительным и отрицательным результатам. Надо только терпеливо это все искать, находить, обрабатывать и сравнивать. В результате можно будет сделать, опять-таки правильное или не правильное заключение. От ошибок не гарантирован никто. Даже незначительный исторический материал, используемый в этой книге, помогает осмыслить становление и развитие понятия числа. В нашем понимании этого последнего слова. Обратимся, поэтому, снова к Кольману. Вот как он анализирует историю возникновения кватернионов.
“Число
, которое здесь изображено точкой, можно также изобразить отрезком, направленным к ней и имеющим начало в точке
. Этот отрезок будет иметь не только величину, но и направление, т. е. мы получим знакомый уже нам вектор. Таким образом, комплексное число и вектор в плоскости полностью соответствуют друг другу, или, употребляя математический термин, они и з о м о р ф н ы. Все правила о векторах в плоскости сохраняются и для комплексных чисел. Так, например, сложение комплексных чисел будет происходить так же, как происходит сложение векторов, т. е. по правилу параллелограмма сил или скоростей.
Также и умножение комплексных чисел будет происходить, как умножение векторов. Не останавливаясь на этом, укажем лишь одно важное обстоятельство. Если единицу вещественных чисел 1 помножить на i, то получится i. Это значит, что вектор, изображающий эту 1, повернется на
. Если эту же 1 помножить на – i, то вектор повернется на
в обратную сторону”, [4, 41-42].
Все это правильно, только не надо говорить, что речь идет о единице вещественных чисел. Единица вещественных чисел не является вектором. Это скаляр. У вещественных чисел 1 изображается точкой действительной оси. Умножение вектора i на точку равносильно умножению на нуль. Если же единицу считать скаляром, то 1i = i1= i, т. е. никакого поворота не происходит. Единица, в этом случае, играет роль неподвижного элемента. Другое дело, если считать, что указанная единица – комплексное число. В этом случае она является вектором. Но почему в этом случае вводить неравноправие и считать, что, именно, вектор 1 повернулся на
, а не вектор i остался на месте?
Ошибка в этих рассуждениях заключается в том, что Кольман считает операцию умножения двух комплексных чисел равносильной операции векторного умножения двух, соответствующих им, векторов. Если бы это было так, то, в результате умножения комплексных чисел, мы получили бы вектор, направленный перпендикулярно комплексной плоскости. Кроме того, эта операция не была бы коммутативной. Но, поскольку, операция умножения двух комплексных чисел не выводит нас из комплексной плоскости, а коммутативность имеет место, то аналогию этой операции с векторным произведением векторов проводить нельзя.
Далее, мы узнаем причину появления кватернионов.
“Но комплексные числа, имеющие отношение лишь к векторам в плоскости, не могли нас удовлетворить вполне, ибо физика оперирует с векторами, которые не укладываются в одну только плоскость, а имеют всевозможные направления в пространстве.
Тогда математики занялись поисками чисел, изоморфных векторам в пространстве. Такие числа были найдены в 1843 г. английским математиком Гамильтоном в виде так называемых кватернионов, т. е. чисел, имеющих четыре различные единицы…
Невольно возникает вопрос, зачем понадобилось Гамильтону прибегать к 4 единицам – брать обыкновенную вещественную единицу 1 и еще целых 3 мнимых единицы, а не 2? Ведь в физике мы имеем дело с пространством, которое обладает, как известно, тремя измерениями, а не четырьмя. Действительно, Гамильтон хотел сначала построить “тернионы”, числа с тремя единицами, но это ему не удалось, потомучто оказалось, что этим было нарушено большинство основных законов, которые действуют для наших обыкновенных вещественных чисел”[4, 42].
Объяснения эти совпадают с историей, которую излагает Стройк. “Гамильтон, королевский астроном Ирландии, завершив свои работы по механике и оптике, в 1835 г. обратился к алгебре … Гамильтон пытался проникнуть в алгебру числовых троек, числовых четверок и т. д. Озарение на него нашло … в некий октябрьский день 1843 г., когда, проходя по мосту в Дублине, он открыл кватернионы. … во времена Гамильтона и долгое время спустя кватернионы сами по себе были предметом чрезмерного восхищения. Некоторые британские математики видели в исчислении кватернионов нечто вроде “универсальной арифметики” Лейбница, что, конечно, вызвало оппозицию (Хевисайд против Тэта), и из-за этого слава кватернионов значительно потускнела. Теория гиперкомплексных чисел, разработанная Пирсом, Штуди, Фробениусом и Картаном, указала законное место кватернионов как простейшей ассоциативной системы чисел с более чем двумя единицами”[15, 240-241].
Можно себе представить радость Гамильтона, известного по работам в области физики, получившего, через восемь лет целенаправленных поисков, признание, как специалиста, в области теории чисел. Очевидно, что он дал своеобразный толчок в дальнейшем обобщении числа. Это так, но, именно, с этого момента прекращается поиск трехмерного числа. В дальнейшем Фробениус, своей знаменитой теоремой, доказал бесполезность таких поисков. В XX веке неизвестно ни одного имени, которое упоминалось бы в связи с этой проблемой. Все математики отлично знают, что такое число, и, что искать его трехмерного обобщения бесполезно.