威廉·哈密頓

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威廉·哈密顿

威廉·哈密顿爵士(Sir William Rowan Hamilton,1805年8月4日-1865年9月2日),愛爾蘭數學家物理學家天文學家。哈密顿最大的成就或许在於重新表述了牛顿力学,创立被称为哈密顿力学的力学表述。他的成果后在量子力学的发展中起到核心作用。哈密顿还对光学代数的发展提供了重要的贡献,因为发现四元数而闻名。

他的妻子海倫·瑪俐亞·貝雷是一個神父的女兒。他死於1865年9月2日,被安葬在都柏林杰羅姆山公墓。

传记[编辑]

早年生活[编辑]

威廉·哈密頓是莎拉·赫頓(1780年至1817年)和阿奇博爾德·哈密頓(1778年至1819年)九個孩子中的第四個,他們住在都柏林多米尼克街。三歲時,父母就將他送到都柏林城外的小鎮特林。

十八歲以前,哈密頓都沒上過小學、中學,完全靠自修。他平常喜歡游泳與觀察田間的小動物,也喜歡文學,成為數學大師後,仍不斷賦詩填詞。他一直認為文學與數學是近似的學科--都是抽象思維的文字與符號。他寫道︰「詩與數學是近親。」

哈密頓在十九歲時經歷他的初戀。他的手記中未曾留下對方的姓名,後人只知道他不斷地寫情詩追求那位初戀情人。可惜哈密頓能計算最困難的數學方程式,卻無法計算女孩的感情方向。兩年後,他心儀的女孩嫁給別人。

光学和动力学[编辑]

他首先建立了光學的數學理論,然後把這種理論移植到動力學中去。他在1834年的論文《動力學的一種普遍方法》[1]中,提出了著名的「哈密頓最小作用原理」,即用一個變分式推出各種動力學定律。他把廣義坐標和廣義動量作為典型變量來建立動力學方程式──哈密頓典型方程式。他還建立了與系統的總能量有關的哈密頓函數,這些工作推動了變分法微分方程理論的進一步研究,在現代物理中得到廣泛應用。

四元數[编辑]

四元數使用於計算機圖形學、控制理論、信號處理、軌道力學,主要用於表示旋轉與方向。

語言和文學[编辑]

哈密顿还精通多種語言。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、佛教原典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梵文中文等。主因是他在十三歲前都受其叔父語言學家詹姆斯·哈密顿照顧。

哈密顿很喜歡文學,在大學期間,他不但修讀數學,還有修讀古典文學。

对哈密顿的纪念[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ William R. Hamilton, On a General Method in Dynamics, http://www.maths.tcd.ie/pub/HistMath/People/Hamilton/Dynamics/

參見[编辑]

外部链接[编辑]