25 votos

¿Qué es este álgebra de división 2D?

Consideremos el conjunto a $A$ de 2-tuplas de valores reales $(a,b)$, equipado con una adición define como $$ (a,b) + (c,d) = (a+c,b+d)$$ y la multiplicación se define como $$ (a,b) \times (c,d) = (ac+bd,ad-bc).$$

¿Qué es esta extraña poca cosa?


Esta álgebra tiene algunas propiedades. Por ejemplo:

  • en ambos lados de la multiplicación distribuye a través de la adición, debido a que la multiplicación es bilineal

  • se trata de una división de álgebra, ya que no hay divisores de cero

  • un subconjunto es isomorfo a los reales, $(a,0) \leftrightarrow a$

  • tiene una forma cuadrática positiva definida $$ (a,b)\times(a,b) = (a^2+b^2,0) $$

  • la identidad de la izquierda, $(1,0)\times(a,b) = (a,b)$

Pero tiene algunas extrañas propiedades:

  • no hay identidad para la multiplicación por la derecha

  • $z=(0,1)$ anti-desplazamientos con el subconjunto se indicó anteriormente como ser isomorfo a los reales $$ (a,0)\times z + z \times (a,0) = (0,0)$$

  • la multiplicación no es asociativa

  • la multiplicación no es aún el poder asociativo, como se ha visto con $z=(0,1)$,

$$ z\times(z\times z) = -(z\times z)\times z$$

  • el centro es trivial, ya que sólo $(0,0)$ conmutan con todos los elementos.

Así que no estoy seguro de que en la terminología, pero esto también puede ser visto como el de "ampliar" los Reales con un exótico raíz cuadrada de 1, $$ z^2 = 1,$$ que anti-desplazamientos con la multiplicación de reales, $$\forall a \in \mathbb{R} : az+za=0.$$ Entonces el conjunto $A = \{a+bz : a,b \in \mathbb{R}\}$.


Después de jugar un poco con ella me di cuenta de que también puede ser visto como la toma de los números complejos y la definición de la operación: $$x \times y = x^*\ y$$

Que significa esto también es como tomar una 1D complejo espacio de Hilbert, y el tratamiento del producto interior como si se trata de una multiplicación, porque en este caso el escalar y un vector de la misma dimensión.


Esta extraña cosa es bastante sencilla que supongo que ha sido estudiado antes. ¿Tiene un nombre?

También, independientemente de si tiene un nombre, me gustaría saber la terminología adecuada para describir esto.

Debido a la relación de números complejos, sería matemáticos consideran que es "sólo los números complejos", ya que las operaciones pueden ser representados con números complejos?
Al menos no es isomorfo a los números complejos, ¿correcto?
Consideraría usted esta en 2D división real de álgebra distinta de la de los números complejos?

Puesto que la estructura se define en términos de las operaciones en los reales, y los elementos son una tupla de reales, se siente como este sería algún objeto "sobre los Reales". Tal vez a la izquierda semimodule sobre los Reales. O significa la frase "a través de los reales" requieren que los Reales conmuta con todo?

Del mismo modo, si usted es el objeto de mi uso de la terminología en la discusión de las propiedades, te agradecería si pudieras punto y sugieren más razonable de la terminología con la explicación.

30voto

pregunton Puntos 351

Las dos dimensiones de la división de álgebras sobre los números reales eran completamente clasificados por Burdujan en 1985. Véase, por ejemplo, la sección 2 de este artículo para una breve revisión. El endeudamiento de la notación del artículo, tenemos que cada una de estas álgebra es isomorfo a $\mathbb{C}_{ST}$, el de los números complejos equipados con una versión modificada de la multiplicación $x \circ y = S(x)\cdot T(y)$ donde $S, T$ son invertible $\mathbb{R}$-transformaciones lineales de $\mathbb{C}$.

Para la división de álgebra en su pregunta, $S$ es compleja conjugación y $T$ la identidad.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X