Какво трябва да знаем?
Представяне на ς3 като четири-мерна алгебра над C
ς3 съдържа подмножество, изоморфно на на комплексните числа – елементите от вида
a+bE, където a и b са реални числа а E е лъже-скалара E = ijk.
По нататък няма да правим разлика между комплексните числа и числата
a+bE от ς3 . Тези комплексни числа се разместват с
всички елементи на алгебрата.
Но в нея има още три кандидати за комплексни единици – 2-векторите I, J и K .
Да разгледаме числата ai+bj
от равнината ( i, j ), приличащи на комплексните поради равенството:
Ако zi = xii + zij при i=1,2 то
Произведението се извършва по начин, подобен на този при комплексните числа, като имагинерната
единица е заменена с 2-вектора K.
Ще придам по-голяма точност на тази прилика чрез равенството
(iz1)(iz2) = i(z1z2) ,
което определя изображение множеството от числата от вида z = ai+bj
в комплексните числа от вида a+bK чрез z → iz .
Ако в Z = { ai + bj } въведем произведение ".C" чрез
, то
i(z1 .C z2) = (iz1)(iz2) ,
което показва, че изображението е изоморфизъм на полета спрямо въведената операция.
От друга страна, ако α = cosφ+sinφK , то умножаването на елемент от Z с α отляво
осъществява завъртане елемента z от Z на ъгъл φ в ранината K = ( i , j ).
Откривайки и свойството
ние достигаме до познатите места, тълкуващи завъртането в геометрията на
ς2 :
Rφ(z) =
e-Kφ/2 z eKφ/2 .
Да видим какво става с векторите, успоредни на k при това преобразование.
С буквите c и s ще означаваме cosφ/2 и sinφ/2 .
От равенството (c-sK)k(c+sK) = k следва, че
Rφ(k) = k и Rφ(ak) = ak .
Тогава
осъществява завъртане в равнината K = (i, j)
на вектора v на ъгъл φ .
За да завъртим произволен вектор, а не само от равнината
K = (i, j) трябва да го разложим на сума от проекцията
му в равнината и на вектор, перпендикулярен на нея. И след това да завъртим проекцията.
За да осъществим този план е необходимо за произволна равнина да намерим представяне, подобно на това за равнината
(i, j). Предоставям това на читателя.
?
Да се върнем отново към гледището, че числата от вида a+bE са комплексните числа в
ς3 .
Елементите от ς3 могат да се представят като елементи от C4 .
Тогава α се представя като
, където αi са комплексни числа.
Последните три събираеми образуват тремерен вектор над полето на комплексните числа C , който ще означим с
V . Те образуват така наречения паравектор. Представката "пара" е от гръцки произход и означава "извън".
Тогава
.
Ако
и
са два елемента от алгебрата ς3, където
, то
,
където
В частен случай, при α0 = 0 получаваме:
Ако
и комплекното число
е различно от 0 то α е обратим елемент, като
Комплексното число
ще наричам "комплексна норма" на α и ще го означавам с |α|C .
Теорема
|αβ|C =|α|C . |β|C
,
понеже
и E се размества с елементите на алгебрата.
От друга страна
.
Тогава:
,
които е очевидно.
Какво ще научим: