威廉·哈密頓

威廉·哈密頓

威廉·哈密頓爵士(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。哈密頓最大的成就在於發現了四元數,並將之廣泛套用於物理學各方面。哈密頓對光學動力學代數的發展提供了重要的貢獻。他的成果後來成為量子力學中的主幹。

基本介紹

  • 中文名:威廉·哈密頓
  • 外文名:Sir William Rowan Hamilton
  • 國籍:愛爾蘭
  • 出生日期:1805年8月4日
  • 逝世日期:1865年9月2日
  • 性別:男
人物生平,家庭狀況,個人成就,紀念方程,

人物生平

早年生活
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,哈密頓都沒上過國小、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,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。

家庭狀況

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,被安葬在都柏林傑羅姆山公墓。

個人成就

光學和動力學
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》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數來建立動力學方程──哈密頓典型方程。他還建立了與系統的總能量有關的哈密頓函式,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套用。
四元數
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
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、馬來語阿拉伯語梵文中文等。主因是他在十三歲前都受其叔父語言學家詹姆斯·哈密頓照顧。
哈密頓很喜歡文學,在大學期間,他不但修讀數學,還有修讀經典文學。

紀念方程

對哈密頓的紀念
哈密頓方程是一個經典力學方程。哈密頓函式既是一個經典物理學中的函式,也是量子物理學中的一個運算元, 還是圖論中的一個術語.

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