Thế nào là bộ bốn (tiếng Anh: quaternion)?

Thế nào là bộ bốn (tiếng Anh: quaternion)?

Số phức a + bi có thể được xem là cặp số thực theo thứ tự (a,b), nó đối ứng nhau ở một điểm trên hệ tọa độ vuông góc. Theo gợi ý từ tư tưởng này, nhà toán học Ailen là Hamilton đã có ý đồ cấu tạo nên một loại số mới, loại số này bao hàm 3 phần tử (a,b,c). Trải qua nhiều năm thử nghiệm, Hamilton phát hiện thấy loại số mới mà ông muốn tìm mà chỉ có 3 phần tử là không được, nó buộc phải có 4 phần tử. Đó chính là bộ bốn.

Nói một cách đơn giản, bộ bốn là một loại số có dạng a+bi+cj+dk, a, b, c, d ở đây là các số thực, l, i, j, k là các phần tử đơn vị, mà i, j, k là là các hư số thỏa mãn với i2 = j2 = k2 = -1, đồng thời khi i, j, k nhân với nhau thì buộc phải thỏa mãn qui tắc sau: ij = -ji = k, jk = -kj = i, ki = -ik = j. Cả phép cộng và phép nhân của bộ bốn cũng đều có định nghĩa theo hệ thống.

Số phức a + bi, khi b = 0 sẽ là số thực a, cũng tức là, số thực có thể coi là một loại số phức đặc thù; tương tự, bộ bốn a+bi+cj+dk khi c = d = 0 thì sẽ là số phức a + bi, thế là số phức cũng có thể gán vào trong bộ bốn. Từ số thực, số phức đến bộ bốn, hệ số được mở rộng. Vậy thì, tính chất thuật toán của số thực, số phức trong bộ bốn có thay đổi gì không?

Thực tế, từ định nghĩa về bộ bốn có thể thấy, các phần tử đơn vị i, j, k nhân với nhau không thỏa mãn luật giao hoán của phép cộng, tức ij ≠ ji, jk ≠ kj, ki ≠ ik, vì thế phép nhân của bộ bốn cũng không thỏa mãn với luật giao hoán. Đây là sự khác biệt cơ bản nhất giữa bộ bốn với các số trước đây.

Việc sáng lập ra bộ bốn đã mở rộng khái niệm về số, đã là sâu thêm nhận thức về các phép tắc thuật toán, có ảnh hưởng nhất định đến đại số lượng và phân tích lượng. Nó khiến cho các nhà toán học ý thức được rằng có thể tạo ra những số mới có nghĩa với tư cách là đối tượng nghiên cứu của toán học, loại số mới này không nhất định mang toàn bộ những tính chất đã có ở các số thường.

Chia sẻ cho bạn bè 💌

Bé khám phá thêm 💡

Vì sao ta cần tìm phép toán nhiều số hạng?

Vì sao ta cần tìm phép toán nhiều số hạng?

Thông thường khi nói đến phép toán là nói đến phương pháp giải toán. Khi cần giải một bài toán có thể dùng nhiều loại phép toán khác nhau.

Dùng lò vi sóng có ảnh hưởng đến sức khỏe không?

Dùng lò vi sóng có ảnh hưởng đến sức khỏe không?

Ô nhiễm sóng điện từ được gọi là sự nguy hiểm không nhìn thấy. Nói chung vi sóng chỉ dùng ở bước sóng hạn chế lớn hơn 0,536 cm, tần số thấp hơn 3.

Vì sao mặt thanh niên dễ phát sinh nốt mụn?

Vì sao mặt thanh niên dễ phát sinh nốt mụn?

Ở nhiều thanh niên độ tuổi 17-18, trên mặt thường xuất hiện những nốt mụn (y học gọi là nốt mẩn). Chúng nhấp nhô cao thấp khiến cho họ cảm thấy rất khó chịu v…

Vì sao có những vệ tinh có thể trở về mặt đất?

Vì sao có những vệ tinh có thể trở về mặt đất?

Có vệ tinh sau khi hoàn thành nhiệm vụ, trở về mặt đất, như vệ tinh chụp phim mặt đất, vệ tinh hoàn thành các tài liệu thí nghiệm, vệ tinh mang các loại giống…

Thế nào là nguyên tố Mặt trời?

Thế nào là nguyên tố Mặt trời?

Heli là một trong những nguyên tố nhẹ nhất trên Trái Đất, nó chỉ đứng sau hydro. Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học nó đứng ở vị trí thứ hai, ký hiệu…

Tại sao những loài thực vật sinh trưởng ở bãi biển và đầm lầy đều có rễ hô hấp?

Tại sao những loài thực vật sinh trưởng ở bãi biển và đầm lầy đều có rễ hô hấp?

Chúng ta biết rằng cuộc sống và sự sinh trưởng của thực vật không tách rời khỏi nước. Không có nước, thực vật dễ úa tàn, thậm chí là chết.