物理学への歴史的影響

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物理学への歴史的影響

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/04/09 07:36 UTC 版)

「四元数」の記事における「物理学への歴史的影響」の解説

P.R.ジラールのエッセイ The quaternion group and modern physics（「四元数群と現代物理学」）は、四元数の物理学における役割について論じている。それは現代代数学において "数々の物理的な共変性の群：SO(3)、ローレンツ群、一般相対性群、クリフォード代数 SU(2) および共形群などが容易く四元数群に関連付けられることを示している"。ジラールは群の表現論を議論し、結晶学に関するいくつかの空間群を表現することから始めて、続いて剛体運動の運動学、その後トーマス歳差（英語版）を含む特殊相対論のローレンツ群の表現に「複四元数」(complex quaternion)（双四元数（英語版））を用いている。ジラールはマクスウェルの方程式を四元数変数のポテンシャル函数を用いて一本の微分方程式に表したルドヴィク・シルバースタイン（英語版）をはじめとする5人の著者を引いている。一般相対性を考慮してルンゲ＝レンツベクトルを表し、またクリフォード代数の例としてクリフォード複四元数（分解型双四元数（英語版））に言及した。最後にジラールは、複四元数の逆数を使って時空の共形写像について述べている。50にも及ぶ参考文献には、アレクサンダー・マクファーレン（英語版）および四元数学会におけるジラール自身の広報も含まれている。また、1999年にジラールはアインシュタインの一般相対性の方程式が如何にして四元数に直結するクリフォード代数を用いて定式化されるかを示している。 四元数についてのより個人的な見解をジョアキム・ランベック（英語版）が1995年に書いている。エッセイ If Hamilton had prevailed: quaternions in physics（「もしハミルトンが勝利していたら：物理学における四元数」）には "My own interest as a graduate student was raised by the inspiring book by Silberstein"（院生としての私の興味はシルバースタインの本に刺激を受けて生じた）とある。ランベックは He concluded by stating "I firmly believe that quaternions can supply a shortcut for pure mathematicians who wish to familiarize themselves with certain aspects of theoretical physics."（「私は四元数が、理論物理学のある種の側面に習熟しようと望む純粋数学者へ、近道を与えるものと堅く信じる」）と述べることによって結論を下している。 2007年、アレキサンダー・エフレモフとその共同研究者は、四元数空間幾何がヤン・ミルズ場と近しい関係にあることを示し、ダフィン・ケマー・ペティアウ方程式（英語版）とクライン-ゴルドン方程式への関連性を指摘した。