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William Rowan Hamilton

William Rowan Hamilton (Reino Unido: /ˈwɪlɪəm ˈɹəʊən ˈhæmɪltn̩/; Dublín, 4 de agosto de 1805-ibídem, 2 de septiembre de 1865) fue un matemático, físico, y astrónomo irlandés,[1]​ que hizo importantes contribuciones al desarrollo de la óptica, la dinámica, y el álgebra. Su descubrimiento del cuaternión, junto con su sistematización de la dinámica, son sus trabajos más conocidos. Este último trabajo sería decisivo en el desarrollo de la mecánica cuántica, donde un concepto fundamental llamado hamiltoniano lleva su nombre.

William Rowan Hamilton
Información personal
Nacimiento 4 de agosto de 1805
Dublín (Reino Unido de Gran Bretaña e Irlanda)
Fallecimiento 2 de septiembre de 1865 (60 años)
Dublín (Reino Unido de Gran Bretaña e Irlanda)
Sepultura Mount Jerome Cemetery
Nacionalidad Británica
Religión Anglicanismo
Familia
Cónyuge Helen Maria Bayly
Hijos 3
Educación
Educación Grado en Artes y Master of Arts
Educado en
Información profesional
Ocupación Matemático, físico, astrónomo, académico, profesor universitario y físico teórico
Área Matemáticas, mecánica y astronomía
Empleador Academia de Ciencias de San Petersburgo
Miembro de
Distinciones
  • Miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias
  • Medalla Cunningham (1834)
  • Medalla Real (1835)
  • Miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias (1864)

Semblanza

Primeros años

Hamilton fue el cuarto de los nueve hijos de Sarah Hutton (1780-1817) y de Archibald Hamilton (1778-1819),[2]​ que vivían en Dublín, en el 29 de Dominick Street.[3]​ El padre de Hamilton, que era dublinés, trabajaba como abogado. A la edad de tres años, Hamilton había sido enviado a vivir con su tío, James Hamilton,[2]​ un graduado del Trinity College que dirigía una escuela en la localidad de Talbots Castle, en Trim (Condado de Meath).[4]

Se dice que Hamilton demostró un inmenso talento a una edad muy temprana. El predecesor de Hamilton como Astrónomo Real de Irlanda y posteriormente obispo de Cloyne, el Dr. John Brinkley, comentó sobre Hamilton cuando este tenía 18 años: Este joven, no digo "será", sino digo "es", el primer matemático de su época.[5]

Su tío observó que Hamilton, desde una edad temprana, había mostrado una asombrosa habilidad para aprender idiomas (aunque esta afirmación es cuestionada por algunos historiadores, quienes afirman que solo tenía una comprensión muy básica de ellos).[6]​ A la edad de siete años, ya había hecho un progreso considerable con el hebreo, y antes de los trece años, bajo la supervisión de su tío (un lingüista), había adquirido conocimientos casi en tantos idiomas como años de edad tenía (idiomas europeos clásicos y modernos, y persa, árabe, hindustaní, sánscrito e incluso maratí y malayo). Conservó gran parte de su conocimiento de idiomas hasta el final de su vida, a menudo leyendo persa y árabe en su tiempo libre, aunque hacía tiempo que había dejado de estudiar idiomas y los usaba solo para relajarse.

En septiembre de 1813, el calculista prodigio estadounidense Zerah Colburn se exhibía en Dublín. Colburn tenía 9 años, un año mayor que Hamilton. Los dos se enfrentaron en un concurso de aritmética mental, proclamándose Colburn como el claro vencedor.[7]​ Como resultado de su derrota, Hamilton dedicó menos tiempo a estudiar idiomas y más tiempo a las matemáticas.[7][8][9][10]

Educación

Hamilton formaba parte de una pequeña pero bien considerada escuela de matemáticos asociada con el Trinity College de Dublín, a la que ingresó con 18 años.[7]​ La universidad le otorgó dos Optimes, o calificaciones fuera de lo normal.[7]​ Completó tanto estudios clásicos como matemáticas (bachiller en artes en 1827, y mestría en 1837). Cuando aún era estudiante, fue nombrado profesor de Astronomía de Andrews y Astrónomo Real de Irlanda.[11]​ Posteriormente se estableció en el Observatorio Dunsink, al que permaneció ligado durante el resto de su vida.[9][11]

Vida personal

Mientras asistía al Trinity College, Hamilton le propuso matrimonio a la hermana de un amigo, quien lo rechazó.[11]​ Hamilton, siendo un joven sensible, enfermó y se deprimió, y estuvo al borde del suicidó.[11]​ Fue rechazado nuevamente en 1831 por Ellen de Vere, hermana del poeta Aubrey Thomas de Vere (1814-1902).[11]​ Su propuesta a Finalmente, Helen Marie Bayly, hija de un predicador rural, aceptó su propuesta, y se casaron en 1833.[11]​ El matrimonio tuvo tres hijos: William Edwin Hamilton (nacido en 1834), Archibald Henry (nacido en 1835) ), y Helen Elizabeth (nacida en 1840).[12]​ Bayly resultó ser extremadamente piadosa, tímida, reservada y padecía una enfermedad crónica, por lo que la vida matrimonial de Hamilton se presume que no debió de ser sencilla.[11]

Quizá el momento más recordado de su vida fue cuando, según contó él mismo, acudió a su cabeza como un relámpago la estructura de los números cuaterniónicos. Evidentemente, Hamilton llevaba mucho tiempo pensando en aquel problema, pero sea como fuere, un día de 1843 paseaba con su esposa por el puente de Brongham, que cruza el canal Real de Dublín, cuando de repente comprendió la estructura de los cuaterniones. Acto seguido grabó con la punta de su navaja, sobre una piedra del puente, la feliz idea (esta inscripción no se conserva hoy día).

Muerte y legado

El matemático conservó intactas sus facultades mentales hasta el final de su vida, y continuó constantemente la tarea de terminar los "Elementos de los cuaterniones" que habían ocupado los últimos seis años de su vida. Murió el 2 de septiembre de 1865, tras un ataque severo de gota.[13][14]​ Está enterrado en el cementerio Mount Jerome en Dublín.

Hamilton es reconocido como uno de los científicos más destacados de Irlanda, y a medida que la nación se vuelve más consciente de su herencia científica, cada vez se lo celebra más. Se dice que se le permitía pisar el césped de la Universidad, algo totalmente prohibido. Este hecho camina entre la realidad y la ficción. Posiblemente ocurriera que, absorto en sus meditaciones, descuidara esta prohibición y accidentalmente caminase por los jardines, aunque absolutamente nadie en toda Irlanda se hubiera atrevido a interrumpirle o a amonestarle. Esta anécdota seguramente sirve para dar idea de la categoría de Hamilton como uno de los grandes matemáticos de su tiempo y de la historia.[15]

El Instituto Hamilton está dedicado a la investigación sobre matemáticas aplicadas en la Universidad Maynooth, y la Real Academia de Irlanda celebra una conferencia pública anual que conmemora a Hamilton en la que han intervenido entre otros Murray Gell-Mann, Frank Wilczek, Andrew Wiles y William Timothy Gowers. El año 2005 fue el 200 aniversario del nacimiento de Hamilton y el gobierno irlandés lo designó como el "Año de Hamilton, que celebra la ciencia irlandesa". El Trinity College de Dublín marcó el año con la inauguración del Instituto William Rowan Hamilton.[16]

Irlanda emitió dos sellos conmemorativos en 1943 para celebrar el centenario del anuncio de los cuaterniones.[17]​ El Banco Central de Irlanda acuñó en 2005 una moneda de plata conmemorativa de 10 euros para conmemorar los 200 años desde su nacimiento.

Los talleres de mantenimiento más nuevos del sistema de tranvías de Dublín (LUAS), llevan su nombre.

Astronomía

En su juventud, Hamilton tuvo un telescopio,[18]​ y se convirtió en un experto en el cálculo de fenómenos celestes, como por ejemplo, la determinación de la visibilidad de los eclipses de luna.[19]​ Como había recibido calificaciones extremadamente altas tanto en Clásicos como en Ciencias, no era demasiado inusual que, el 16 de junio de 1827, con solo 21 años y todavía estudiante, fuera elegido Astrónomo Real de Irlanda y se instalara en el Observatorio de Dunsink, donde permaneció hasta su muerte en 1865.[20]

En sus primeros años en Dunsink, Hamilton observó los cielos con bastante regularidad.[21]​ La astronomía observacional en esos días consistía principalmente en medir las posiciones de las estrellas, lo que no era demasiado interesante para una mente matemática. Pero la razón principal por la que finalmente cedió la observación regular por completo a su asistente de astronomía, Charles Thompson, fue que Hamilton sufría con frecuencia enfermedades después de dedicarse a la observación.[22][23]

Hoy en día, Hamilton no es reconocido como un gran astrónomo, aunque durante su vida si gozó de esta consideración.[24]​ Sus conferencias de introducción a la astronomía fueron famosas; además de sus alumnos, atrajeron a muchos eruditos y poetas, e incluso a damas; en aquellos días una hazaña notable.[25]​ La poetisa Felicia Hemans escribió su poema "La oración del estudiante solitario" después de escuchar una de sus conferencias.[26]

Física

Hamilton hizo importantes contribuciones a la óptica y a la mecánica clásica. Su primer descubrimiento se publicó en un artículo temprano que comunicó en 1823 al Dr. Brinkley, quien lo presentó en 1824 bajo el título de "Cáusticas" a la Real Academia de Irlanda. Se remitió como de costumbre a un comité. Si bien el informe emitido reconoció su novedad y valor, se recomendó que debería dársele un mayor desarrollo y simplificarlo antes de su publicación. Entre 1825 y 1828, el documento había creció a un tamaño inmenso, principalmente por los detalles adicionales que había sugerido el comité. Pero también se volvió más inteligible, y las características del nuevo método ahora se veían fácilmente. Hasta este período, el propio Hamilton parece no haber comprendido completamente ni la naturaleza ni la importancia de la óptica, ya que más adelante pretendió aplicar su método a la dinámica.

En 1827, presentó una teoría de una función única, ahora conocida como ecuación de Hamilton-Jacobi, que une la mecánica, la óptica y las matemáticas, y que ayudó a establecer la teoría ondulatoria de la luz. La propuso cuando predijo por primera vez su existencia en el tercer suplemento de su "Sistemas de rayos", leído en 1832. El artículo de la Royal Irish Academy finalmente se tituló "Teoría de los sistemas de rayos" (23 de abril de 1827), y la primera parte se imprimió en 1828 en las "Transacciones de la Real Academia Irlandesa". Los contenidos más importantes de la segunda y tercera parte aparecieron en los tres voluminosos suplementos (a la primera parte) que se publicaron en las mismas Transacciones, y en los dos artículos "Sobre un método general en dinámica", que apareció en las Philosophical Transactions en 1834 y 1835. En estos artículos, Hamilton desarrolló su gran principio de la "acción variable". El resultado más notable de este trabajo es la predicción de que un solo rayo de luz que entrara en un cristal biaxial en un cierto ángulo emergería como un cono hueco de rayos. Este descubrimiento todavía se conoce por su nombre original, "refracción cónica".

El paso de la óptica a la dinámica en la aplicación del método de "acción variable" se realizó en 1827, y se comunicó a la Royal Society, en cuyas Transactions de 1834 y 1835 figuran dos artículos sobre el tema, que, como con los "sistemas de rayos", suponen un dominio sobre los símbolos y una fluidez del lenguaje matemático casi inigualable. El hilo conductor de todo este trabajo es el principio de "acción variable" de Hamilton. Aunque se basa en el cálculo de variaciones y se puede decir que pertenece a la clase general de problemas incluidos en el principio de mínima acción que habían sido estudiados anteriormente por Pierre Louis Maupertuis, Leonhard Euler, Joseph-Louis Lagrange y otros, el análisis de Hamilton reveló una estructura matemática mucho más profunda de lo que se había entendido anteriormente, en particular respecto a la simetría entre el momento y la posición. Paradójicamente, el mérito de descubrir el operador que ahora se llama lagrangiano y la mecánica lagrangiana pertenece a Hamilton. Sus avances ampliaron enormemente la clase de problemas mecánicos que podían resolverse, y representan quizás la mayor aportación a la dinámica desde el trabajo de Isaac Newton y de Joseph-Louis Lagrange. Muchos científicos, incluidos Liouville, Jacobi, Darboux, Poincaré, Andréi Kolmogórov y Arnold, han ampliado el trabajo de Hamilton, ampliando así nuestro conocimiento sobre la mecánica y las ecuaciones diferenciales, formando la base de la topología simpléctica.[27]

Si bien la mecánica hamiltoniana se basa en los mismos principios físicos que la mecánica de Newton y Lagrange, proporciona una nueva técnica poderosa para trabajar con las ecuaciones del movimiento. Más importante aún, los enfoques lagrangiano y hamiltoniano, que se desarrollaron inicialmente para describir el movimiento de sistemas discretos, han demostrado ser fundamentales para el estudio de sistemas clásicos continuos en física, e incluso en sistemas mecánicos cuánticos. De hecho, las técnicas encuentran uso en electromagnetismo, mecánica cuántica, teoría de la relatividad cuántica y teoría cuántica de campos. En el Dictionario Irlandés de Biografías, David Spearman escribió:[28]

A pesar de la importancia de sus contribuciones al álgebra y a la óptica, la posteridad le otorga la mayor fama por su dinámica. La formulación que ideó para la mecánica clásica resultó ser igualmente adecuada para la teoría cuántica, cuyo desarrollo facilitó. El formalismo hamiltoniano no muestra signos de obsolescencia; las nuevas ideas continúan encontrando en este el medio más natural para su descripción y desarrollo, y la función que ahora se conoce universalmente como hamiltoniana, es el punto de partida para el cálculo en casi cualquier área de la física.

Matemáticas

Los estudios matemáticos de Hamilton parecen haber sido llevados a cabo y alcanzado su pleno desarrollo sin ningún tipo de ayuda, y el resultado es que sus escritos no pertenecen a ninguna "escuela" en particular. Hamilton no solo era un experto en el cálculo aritmético, sino que, en ocasiones, parece que se divirtía calculando el resultado de algunos cálculos con una enorme cantidad de decimales. A la edad de ocho años, Hamilton compitió con Zerah Colburn, el "niño calculista" estadounidense que entonces se exhibía como una curiosidad en Dublín. Dos años más tarde, a los diez años, Hamilton tropezó con una copia en latín de los Elementos de Euclides, que devoró con entusiasmo; y a los doce estudió el de Arithmetica Universalis de Newton. Esta fue su introducción al análisis moderno. Hamilton pronto comenzó a leer los Principia, y a los dieciséis años había dominado gran parte de él, así como algunos trabajos más modernos sobre geometría analítica y cálculo diferencial.

Por esta época, Hamilton también se estaba preparando para entrar en el Trinity College de Dublín, y por eso tuvo que dedicar algo de tiempo a los clásicos. A mediados de 1822 comenzó un estudio sistemático de la "Mécanique Céleste" de Pierre-Simon Laplace.

A partir de ese momento, parece que Hamilton se dedicó casi por completo a las matemáticas, aunque siempre se mantuvo familiarizado con el estado de la ciencia tanto en Gran Bretaña como en el extranjero. Hamilton encontró un defecto importante en una de las demostraciones de Laplace, y un amigo lo indujo a escribir sus comentarios, de modo que pudieran mostrárselos al Dr. John Brinkley, entonces el primer Astrónomo Real de Irlanda, y un matemático consumado. Brinkley parece que percibió de inmediato el talento de Hamilton, y lo alentó de la manera más amable.

La carrera de Hamilton en la universidad quizás no tuvo precedentes. Entre una serie de competidores extraordinarios, fue el primero en todas las materias y en todos los exámenes. Logró la rara distinción de obtener un wrangler tanto en griego como en física. Hamilton podría haber obtenido muchos más honores de este tipo (se esperaba que ganara las dos medalla de oro en el examen de grado), si su carrera como estudiante no se hubiera visto truncada por un evento sin precedentes. Este fue el nombramiento de Hamilton como Profesor Andrews de Astronomía en la Universidad de Dublín, dejado vacante por el Dr. Brinkley en 1827. La cátedra no se le ofreció directamente, como se ha afirmado a veces, pero los electores, habiéndose reunido y hablado sobre el tema, autorizaron al amigo personal de Hamilton (también un elector) para instarle a convertirse en candidato, un paso que la modestia de Hamilton le había impedido dar. Así, cuando apenas tenía 22 años, Hamilton se estableció en el Observatorio de Dunsink, cerca de Dublín.

Hamilton no era especialmente adecuado para el puesto, porque aunque conocía profundamente la astronomía teórica, había prestado poca atención al trabajo regular del astrónomo práctico. El tiempo de Hamilton estaba mejor empleado en investigaciones originales que en observaciones realizadas incluso con los mejores instrumentos. Las autoridades universitarias que lo eligieron para la cátedra de astronomía pretendían que Hamilton pasara su tiempo lo mejor que pudiera para el avance de la ciencia, sin estar atado a ninguna rama en particular. Si Hamilton se hubiera dedicado a la astronomía práctica, la Universidad de Dublín seguramente le habría proporcionado instrumentos y un personal adecuado de asistentes.

Fue galardonado dos veces con la Medalla Cunningham de la Real Academia de Irlanda.[29]​ El primer premio, en 1834, fue por su trabajo sobre la refracción cónica, por lo que también recibió la Medalla Real de la Royal Society al año siguiente.[30]​ Lo volvería a ganar en 1848.

En 1835, siendo secretario de la reunión de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia que se celebró ese año en Dublín, ejerció como caballero enviado por el Lord teniente de Irlanda. Recibió otros honores rápidamente, entre ellos su elección en 1837 para la presidencia en la Real Academia de Irlanda, y la rara distinción de ser nombrado miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Rusia. Más tarde, en 1864, la recién establecida Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos eligió a sus primeros Asociados Extranjeros y decidió poner el nombre de Hamilton en la parte superior de su lista.[31]

Cuaterniones

 
Placa conmemorativa del cuaternión en Broom Bridge

La otra gran contribución que hizo Hamilton a la ciencia matemática fue su descubrimiento de los cuaterniones en 1843.[13]​ Sin embargo, en 1840, Olinde Rodrigues ya había alcanzado un resultado que equivalía a su descubrimiento en todo menos en el nombre.[32]

Hamilton buscaba formas de extender los números complejos (que se pueden ver como puntos en un plano bidimensional) a dimensiones espaciales más altas. No pudo encontrar un sistema tridimensional útil (en terminología moderna, no pudo encontrar un anillo de división tridimensional real), pero al trabajar con cuatro dimensiones creó los cuaterniones. Según el propio Hamilton, el 16 de octubre estaba paseando por el Royal Canal en Dublín con su esposa, cuando de repente se le ocurrió la solución en forma de ecuación:

i2 = j2 = k2 = ijk = −1

y rápidamente grabó esta ecuación usando su navaja en el costado del cercano Broom Bridge (que Hamilton llamó Puente Brougham).[13]​ Este evento marcó el descubrimiento del grupo del cuaternión.

El Taoiseach (máximo mandatario irlandés) Éamon de Valera, matemático y estudiante de los cuaterniones, inauguraría años después una placa conmemorativa de este hecho adosada al puente,[33]​ el día 13 de noviembre de 1958.[34]​ Desde 1989, la Universidad Nacional de Irlanda, Maynooth, ha organizado un paseo denominado Hamilton Walk, en el que los matemáticos dan un paseo desde el Observatorio de Dunsink hasta el puente, donde no queda ningún rastro de las marcas originalmente realizadas por Hamilton, aunque una placa de piedra conmemora el descubrimiento.[35]

El cuaternión implicó abandonar la conmutatividad, un paso radical para la época. No solo esto, Hamilton también inventó los productos escalar y cruzado del álgebra vectorial, siendo el producto de cuaterniones el producto cruzado menos el producto escalar. Hamilton también describió el cuaternión como un conjunto ordenado de cuatro elementos de números reales, y describió el primer elemento como la parte "escalar" y los tres restantes como la parte "vectorial". Acuñó las palabras tensor y escalar, y fue el primero en utilizar la palabra vector en el sentido moderno.[36]

Hamilton introdujo, como método de análisis, tanto los cuaterniones como los bicuaterniones, la extensión a ocho dimensiones mediante la introducción de coeficientes complejos. Cuando se reunió su trabajo en 1853, el libro Lectures on Quaternions había "formado el tema de sucesivos cursos de conferencias, dictados en 1848 y años posteriores, en los Halls del Trinity College, Dublín". Hamilton declaró con seguridad que los cuaterniones tendrían una poderosa influencia como instrumento de investigación.

Cuando murió, estaba trabajando en una declaración definitiva de la ciencia del cuaternión. Su hijo, William Edwin Hamilton, presentó los "Elementos de cuaterniones", un volumen considerable de 762 páginas, para su publicación en 1866. Como las copias se agotaron, Charles Jasper Joly preparó una segunda edición, cuando el libro se dividió en dos volúmenes, apareciendo el primero 1899 y el segundo en 1901. El índice de materias y las notas a pie de página de esta segunda edición mejoraron la facilidad de comprensión de los "Elementos".

Una de las características del sistema de cuaterniones de Hamilton era el operador diferencial nabla, que podía usarse para expresar el gradiente de un campo vectorial o para expresar el rotacional. Estas operaciones fueron aplicadas por Maxwell a los estudios eléctricos y magnéticos de Michael Faraday en el Treatise on Electricity and Magnetism de Maxwell (1873). Aunque se siga utilizando el operador nabla, los cuaterniones reales se quedan cortos como representación del espacio-tiempo. Por otro lado, el álgebra de bicuaterniones, en manos de Arthur W. Conway y Ludwik Silberstein, proporcionó las herramientas de representación del espacio-tiempo de Minkowski y del grupo de Lorentz a principios del siglo XX.

Hoy en día, los cuaterniones se utilizan en computación gráfica, teoría del control, procesamiento de señales y mecánica orbital, principalmente para representar rotaciones/orientaciones. Por ejemplo, es común que los sistemas de control de las naves espaciales se especifiquen en términos de cuaterniones, que también se utilizan para telemedir su estado actual. La razón es que la combinación de transformaciones de cuaterniones es numéricamente más estable que la combinación de muchas transformaciones matriciales. En aplicaciones de control y modelado, los cuaterniones no tienen una singularidad computacional (división indefinida por cero) que puede darse para las rotaciones de un cuarto de vuelta (90 grados) que son alcanzables por muchos vehículos aéreos, marítimos y espaciales. En matemáticas puras, los cuaterniones aparecen significativamente como uno de las cuatro álgebras con división normada de dimensión finita sobre los números reales, con aplicaciones en toda el álgebra y la geometría.

Algunos matemáticos modernos piensan que el trabajo de Hamilton sobre cuaterniones fue satirizado por Lewis Carroll en Las aventuras de Alicia en el país de las maravillas. En particular, la fiesta del té del Sombrerero Loco estaba destinada a representar la locura de los cuaterniones y la necesidad de volver a la geometría euclidiana.[37]

Otros trabajos originales

Hamilton originalmente maduró sus ideas antes de poner la pluma sobre el papel. Los descubrimientos, artículos y tratados antes mencionados bien podrían haber formado todo el trabajo de una vida larga y laboriosa. Pero por no hablar de su enorme colección de libros, llena a rebosar de materia nueva y original, que ha sido entregada al Trinity College (Dublín), las obras mencionadas anteriormente apenas forman la mayor parte de lo que ha publicado Hamilton. Desarrolló el principio variacional, que luego fue reformulado por Carl Gustav Jakob Jacobi. También presentó el juego Icosian o "rompecabezas de Hamilton" que se puede resolver utilizando el concepto de un camino hamiltoniano.

Las extraordinarias investigaciones de Hamilton relacionadas con la solución de ecuaciones algebraicas de quinto grado, y su examen de los resultados obtenidos por N. H. Abel, G. B. Jerrard y otros en sus investigaciones sobre este tema, constituyen otra contribución a la ciencia. A continuación está el artículo de Hamilton sobre funciones fluctuantes, un tema que, desde la época de Joseph Fourier, ha sido de inmenso y siempre creciente valor en las matemáticas aplicadas a la física. También está el invento extremadamente ingenioso de la hodógrafa. De sus extensas investigaciones sobre las soluciones (especialmente por análisis numérico) de ciertas clases de ecuaciones diferenciales físicas, solo se han publicado unos pocos elementos, a intervalos, en el Philosophical Magazine.

Además de todo esto, Hamilton sostuvo una voluminosa correspondencia. A menudo, una sola carta de Hamilton ocupaba de cincuenta a cien o más páginas escritas, todas dedicadas a la consideración minuciosa de cada característica de algún problema particular; porque una de las características peculiares de la mente de Hamilton era no estar nunca satisfecha con una comprensión general de una cuestión; y seguía con el problema hasta que lo conocía en todos sus detalles. Siempre fue cortés y amable al responder las solicitudes de ayuda en el estudio de sus obras, incluso cuando su cumplimiento debió de haberle llevado mucho tiempo. Era excesivamente preciso y difícil de complacer con referencia al pulido final de sus propias obras para su publicación; y probablemente fue por esta razón que publicó tan poco en comparación con el alcance de sus investigaciones.

Eponimia

Publicaciones

  • Hamilton, William Rowan (Royal Astronomer Of Ireland), Introductory Lecture on Astronomy. Dublin University Review and Quarterly Magazine Vol. I, Trinity College, January 1833.
  • Hamilton, William Rowan, Lectures on Quaternions. Royal Irish Academy, 1853.
  • Hamilton (1866) Elements of Quaternions University of Dublin Press. Edited by William Edwin Hamilton, son of the deceased author.
  • Hamilton (1899) Elements of Quaternions volume I, (1901) volume II. Edited by Charles Jasper Joly; Longmans, Green & Co..
  • David R. Wilkins's collection of Hamilton's Mathematical Papers.

Referencias

  1. David Wilkins. «Sir William Rowan Hamilton; Irish mathematician». Encyclopedia Britannica (en inglés). Consultado el 30 de noviembre de 2020. 
  2. Bruno, Leonard C. (2003) [1999]. Math and mathematicians : the history of math discoveries around the world. Baker, Lawrence W. Detroit, Mich.: U X L. p. 207. ISBN 0787638137. OCLC 41497065. 
  3. Graves (1882) Vol. I, p. 1.
  4. Lewis, Albert, «Hamilton, William Rowan (1805–1865)», en la página web del Oxford Dictionary of National Biography (requiere suscripción) (en inglés) .
  5. Sir W. R. Hamilton The Gentleman's magazine. vol 220, 1866 Jan-Jun, p. 129
  6. Bruno, Leonard C. (2003) [1999]. Math and mathematicians : the history of math discoveries around the world. Baker, Lawrence W. Detroit, Mich.: U X L. pp. 207–8. ISBN 0787638137. OCLC 41497065. 
  7. Bruno, Leonard C. (2003) [1999]. Math and mathematicians : the history of math discoveries around the world. Baker, Lawrence W. Detroit, Mich.: U X L. p. 208. ISBN 0787638137. OCLC 41497065. (requiere registro). 
  8. Robert Fountain, Jan van Koningsveld (2013). The Mental Calculator's Handbook. ISBN 978-1-300-84665-9. 
  9. O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., «Sir William Rowan Hamilton» (en inglés), MacTutor History of Mathematics archive, Universidad de Saint Andrews, http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Hamilton.html .
  10. Graves, Robert Perceval (1842). «Our portrait gallery – No. XXVI. Sir William R. Hamilton». Dublin University Magazine 19: 94-110. 
  11. Bruno, Leonard C. (2003) [1999]. Math and mathematicians : the history of math discoveries around the world. Baker, Lawrence W. Detroit, Mich.: U X L. p. 209. ISBN 0787638137. OCLC 41497065. (requiere registro). 
  12. Sean O’Donnell (1983) William Rowan Hamilton: Portrait of a Prodigy, Dublin: Boole Press ISBN 0-906783-06-2
  13. Bruno, Leonard C. (2003) [1999]. Math and mathematicians : the history of math discoveries around the world. Baker, Lawrence W. Detroit, Mich.: U X L. p. 210. ISBN 0787638137. OCLC 41497065. (requiere registro). 
  14. Reville, William (26 February 2004). «Ireland's Greatest Mathematician». The Irish Times. Consultado el 4 January 2015. 
  15. O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., «Hamilton» (en inglés), MacTutor History of Mathematics archive, Universidad de Saint Andrews, http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Hamilton.html .
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  17. «William Rowan Hamilton». colnect.com. Colnect.com. Consultado el 8 October 2018. 
  18. Graves (1882) Vol. I, p. 66
  19. Graves (1882) Vol. I, p. 101
  20. Graves (1889) Vol. III, p. 404
  21. Graves (1882) Vol. I, p. 326
  22. Graves (1882) Vol. I, p. 285
  23. Graves (1882) Vol. I, p. 409
  24. Graves (1885) Vol. II, p. 387
  25. Graves (1882) Vol. I, p. 655
  26. Graves (1882) Vol. I, p. 655: "Estaba profundamente impresionada con la imagen de los matemáticos astronómicos en el silencio de sus gabinetes, viviendo abstraídos y separados, y sin embargo en su soledad comprensivos y capaces de gobernar las mentes de los hombres."
  27. Hartnett, Kevin. «How Physics Found a Geometric Structure for Math to Play With». Quanta Magazine (en inglés). Consultado el 30 de julio de 2020. 
  28. Dictionary of Irish Biography: Hamilton, William Rowan Cambridge University Press
  29. . Royal Irish Academy. Archivado desde el original el 31 October 2014. Consultado el 31 October 2014. 
  30. «Memorial Address: Sir William Rowan Hamilton». Trinity College Dublin. Consultado el 31 October 2014. 
  31. Graves (1889) Vol. III, pp. 204–206.
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  33. De Valera School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland
  34. Darling, David. «Hamilton, William Rowan (1805-1865)». www.daviddarling.info. 
  35. Twenty Years of the Hamilton Walk by Fiacre Ó Cairbre, Department of Mathematics, National University of Ireland, Maynooth (2005), Irish Math. Soc. Bulletin 65 (2010)
  36. Earliest Known Uses of Some of the Words of Mathematics (V)
  37. «The Mad Hatter's Secret Ingredient: Math». NPR.org. 
  38. Hamilton Building TCD

Bibliografía

  • Hankins, Thomas L. (1980). Sir William Rowan Hamilton. The Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0801822032. , 474 pages—Primarily biographical but covers the math and physics Hamilton worked on in sufficient detail to give a flavor of the work.
  • Graves, Robert Perceval (1882). «Life of Sir William Rowan Hamilton, Volume I». Dublin University Press. 
  • Graves, Robert Perceval (1885). «Life of Sir William Rowan Hamilton, Volume II» II. Dublin University Press. 
  • Graves, Robert Perceval (1889). «Life of Sir William Rowan Hamilton, Volume III» II. Dublin University Press. 

Enlaces externos

  •   Datos: Q11887
  •   Multimedia: William Rowan Hamilton

william, rowan, hamilton, reino, unido, ˈwɪlɪəm, ˈɹəʊən, ˈhæmɪltn, dublín, agosto, 1805, ibídem, septiembre, 1865, matemático, físico, astrónomo, irlandés, hizo, importantes, contribuciones, desarrollo, óptica, dinámica, álgebra, descubrimiento, cuaternión, ju. William Rowan Hamilton Reino Unido ˈwɪlɪem ˈɹeʊen ˈhaemɪltn Dublin 4 de agosto de 1805 ibidem 2 de septiembre de 1865 fue un matematico fisico y astronomo irlandes 1 que hizo importantes contribuciones al desarrollo de la optica la dinamica y el algebra Su descubrimiento del cuaternion junto con su sistematizacion de la dinamica son sus trabajos mas conocidos Este ultimo trabajo seria decisivo en el desarrollo de la mecanica cuantica donde un concepto fundamental llamado hamiltoniano lleva su nombre William Rowan HamiltonInformacion personalNacimiento4 de agosto de 1805 Dublin Reino Unido de Gran Bretana e Irlanda Fallecimiento2 de septiembre de 1865 60 anos Dublin Reino Unido de Gran Bretana e Irlanda SepulturaMount Jerome CemeteryNacionalidadBritanicaReligionAnglicanismoFamiliaConyugeHelen Maria BaylyHijos3EducacionEducacionGrado en Artes y Master of ArtsEducado enTrinity College DublinWestminster SchoolUniversidad de DublinInformacion profesionalOcupacionMatematico fisico astronomo academico profesor universitario y fisico teoricoAreaMatematicas mecanica y astronomiaEmpleadorAcademia de Ciencias de San PetersburgoMiembro deRoyal SocietyAcademia Estadounidense de las Artes y las CienciasReal Academia de IrlandaAcademia Prusiana de las Ciencias desde 1839 Academia de Ciencias de Turin desde 1841 Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos desde 1864 DistincionesMiembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las CienciasMedalla Cunningham 1834 Medalla Real 1835 Miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias 1864 editar datos en Wikidata Indice 1 Semblanza 1 1 Primeros anos 1 2 Educacion 1 3 Vida personal 1 4 Muerte y legado 2 Astronomia 3 Fisica 4 Matematicas 5 Cuaterniones 6 Otros trabajos originales 7 Eponimia 8 Publicaciones 9 Referencias 10 Bibliografia 11 Enlaces externosSemblanza EditarPrimeros anos Editar Hamilton fue el cuarto de los nueve hijos de Sarah Hutton 1780 1817 y de Archibald Hamilton 1778 1819 2 que vivian en Dublin en el 29 de Dominick Street 3 El padre de Hamilton que era dublines trabajaba como abogado A la edad de tres anos Hamilton habia sido enviado a vivir con su tio James Hamilton 2 un graduado del Trinity College que dirigia una escuela en la localidad de Talbots Castle en Trim Condado de Meath 4 Se dice que Hamilton demostro un inmenso talento a una edad muy temprana El predecesor de Hamilton como Astronomo Real de Irlanda y posteriormente obispo de Cloyne el Dr John Brinkley comento sobre Hamilton cuando este tenia 18 anos Este joven no digo sera sino digo es el primer matematico de su epoca 5 Su tio observo que Hamilton desde una edad temprana habia mostrado una asombrosa habilidad para aprender idiomas aunque esta afirmacion es cuestionada por algunos historiadores quienes afirman que solo tenia una comprension muy basica de ellos 6 A la edad de siete anos ya habia hecho un progreso considerable con el hebreo y antes de los trece anos bajo la supervision de su tio un linguista habia adquirido conocimientos casi en tantos idiomas como anos de edad tenia idiomas europeos clasicos y modernos y persa arabe hindustani sanscrito e incluso marati y malayo Conservo gran parte de su conocimiento de idiomas hasta el final de su vida a menudo leyendo persa y arabe en su tiempo libre aunque hacia tiempo que habia dejado de estudiar idiomas y los usaba solo para relajarse En septiembre de 1813 el calculista prodigio estadounidense Zerah Colburn se exhibia en Dublin Colburn tenia 9 anos un ano mayor que Hamilton Los dos se enfrentaron en un concurso de aritmetica mental proclamandose Colburn como el claro vencedor 7 Como resultado de su derrota Hamilton dedico menos tiempo a estudiar idiomas y mas tiempo a las matematicas 7 8 9 10 Educacion Editar Hamilton formaba parte de una pequena pero bien considerada escuela de matematicos asociada con el Trinity College de Dublin a la que ingreso con 18 anos 7 La universidad le otorgo dos Optimes o calificaciones fuera de lo normal 7 Completo tanto estudios clasicos como matematicas bachiller en artes en 1827 y mestria en 1837 Cuando aun era estudiante fue nombrado profesor de Astronomia de Andrews y Astronomo Real de Irlanda 11 Posteriormente se establecio en el Observatorio Dunsink al que permanecio ligado durante el resto de su vida 9 11 Vida personal Editar Mientras asistia al Trinity College Hamilton le propuso matrimonio a la hermana de un amigo quien lo rechazo 11 Hamilton siendo un joven sensible enfermo y se deprimio y estuvo al borde del suicido 11 Fue rechazado nuevamente en 1831 por Ellen de Vere hermana del poeta Aubrey Thomas de Vere 1814 1902 11 Su propuesta a Finalmente Helen Marie Bayly hija de un predicador rural acepto su propuesta y se casaron en 1833 11 El matrimonio tuvo tres hijos William Edwin Hamilton nacido en 1834 Archibald Henry nacido en 1835 y Helen Elizabeth nacida en 1840 12 Bayly resulto ser extremadamente piadosa timida reservada y padecia una enfermedad cronica por lo que la vida matrimonial de Hamilton se presume que no debio de ser sencilla 11 Quiza el momento mas recordado de su vida fue cuando segun conto el mismo acudio a su cabeza como un relampago la estructura de los numeros cuaternionicos Evidentemente Hamilton llevaba mucho tiempo pensando en aquel problema pero sea como fuere un dia de 1843 paseaba con su esposa por el puente de Brongham que cruza el canal Real de Dublin cuando de repente comprendio la estructura de los cuaterniones Acto seguido grabo con la punta de su navaja sobre una piedra del puente la feliz idea esta inscripcion no se conserva hoy dia Muerte y legado Editar El matematico conservo intactas sus facultades mentales hasta el final de su vida y continuo constantemente la tarea de terminar los Elementos de los cuaterniones que habian ocupado los ultimos seis anos de su vida Murio el 2 de septiembre de 1865 tras un ataque severo de gota 13 14 Esta enterrado en el cementerio Mount Jerome en Dublin Hamilton es reconocido como uno de los cientificos mas destacados de Irlanda y a medida que la nacion se vuelve mas consciente de su herencia cientifica cada vez se lo celebra mas Se dice que se le permitia pisar el cesped de la Universidad algo totalmente prohibido Este hecho camina entre la realidad y la ficcion Posiblemente ocurriera que absorto en sus meditaciones descuidara esta prohibicion y accidentalmente caminase por los jardines aunque absolutamente nadie en toda Irlanda se hubiera atrevido a interrumpirle o a amonestarle Esta anecdota seguramente sirve para dar idea de la categoria de Hamilton como uno de los grandes matematicos de su tiempo y de la historia 15 El Instituto Hamilton esta dedicado a la investigacion sobre matematicas aplicadas en la Universidad Maynooth y la Real Academia de Irlanda celebra una conferencia publica anual que conmemora a Hamilton en la que han intervenido entre otros Murray Gell Mann Frank Wilczek Andrew Wiles y William Timothy Gowers El ano 2005 fue el 200 aniversario del nacimiento de Hamilton y el gobierno irlandes lo designo como el Ano de Hamilton que celebra la ciencia irlandesa El Trinity College de Dublin marco el ano con la inauguracion del Instituto William Rowan Hamilton 16 Irlanda emitio dos sellos conmemorativos en 1943 para celebrar el centenario del anuncio de los cuaterniones 17 El Banco Central de Irlanda acuno en 2005 una moneda de plata conmemorativa de 10 euros para conmemorar los 200 anos desde su nacimiento Los talleres de mantenimiento mas nuevos del sistema de tranvias de Dublin LUAS llevan su nombre Astronomia EditarEn su juventud Hamilton tuvo un telescopio 18 y se convirtio en un experto en el calculo de fenomenos celestes como por ejemplo la determinacion de la visibilidad de los eclipses de luna 19 Como habia recibido calificaciones extremadamente altas tanto en Clasicos como en Ciencias no era demasiado inusual que el 16 de junio de 1827 con solo 21 anos y todavia estudiante fuera elegido Astronomo Real de Irlanda y se instalara en el Observatorio de Dunsink donde permanecio hasta su muerte en 1865 20 En sus primeros anos en Dunsink Hamilton observo los cielos con bastante regularidad 21 La astronomia observacional en esos dias consistia principalmente en medir las posiciones de las estrellas lo que no era demasiado interesante para una mente matematica Pero la razon principal por la que finalmente cedio la observacion regular por completo a su asistente de astronomia Charles Thompson fue que Hamilton sufria con frecuencia enfermedades despues de dedicarse a la observacion 22 23 Hoy en dia Hamilton no es reconocido como un gran astronomo aunque durante su vida si gozo de esta consideracion 24 Sus conferencias de introduccion a la astronomia fueron famosas ademas de sus alumnos atrajeron a muchos eruditos y poetas e incluso a damas en aquellos dias una hazana notable 25 La poetisa Felicia Hemans escribio su poema La oracion del estudiante solitario despues de escuchar una de sus conferencias 26 Fisica EditarHamilton hizo importantes contribuciones a la optica y a la mecanica clasica Su primer descubrimiento se publico en un articulo temprano que comunico en 1823 al Dr Brinkley quien lo presento en 1824 bajo el titulo de Causticas a la Real Academia de Irlanda Se remitio como de costumbre a un comite Si bien el informe emitido reconocio su novedad y valor se recomendo que deberia darsele un mayor desarrollo y simplificarlo antes de su publicacion Entre 1825 y 1828 el documento habia crecio a un tamano inmenso principalmente por los detalles adicionales que habia sugerido el comite Pero tambien se volvio mas inteligible y las caracteristicas del nuevo metodo ahora se veian facilmente Hasta este periodo el propio Hamilton parece no haber comprendido completamente ni la naturaleza ni la importancia de la optica ya que mas adelante pretendio aplicar su metodo a la dinamica En 1827 presento una teoria de una funcion unica ahora conocida como ecuacion de Hamilton Jacobi que une la mecanica la optica y las matematicas y que ayudo a establecer la teoria ondulatoria de la luz La propuso cuando predijo por primera vez su existencia en el tercer suplemento de su Sistemas de rayos leido en 1832 El articulo de la Royal Irish Academy finalmente se titulo Teoria de los sistemas de rayos 23 de abril de 1827 y la primera parte se imprimio en 1828 en las Transacciones de la Real Academia Irlandesa Los contenidos mas importantes de la segunda y tercera parte aparecieron en los tres voluminosos suplementos a la primera parte que se publicaron en las mismas Transacciones y en los dos articulos Sobre un metodo general en dinamica que aparecio en las Philosophical Transactions en 1834 y 1835 En estos articulos Hamilton desarrollo su gran principio de la accion variable El resultado mas notable de este trabajo es la prediccion de que un solo rayo de luz que entrara en un cristal biaxial en un cierto angulo emergeria como un cono hueco de rayos Este descubrimiento todavia se conoce por su nombre original refraccion conica El paso de la optica a la dinamica en la aplicacion del metodo de accion variable se realizo en 1827 y se comunico a la Royal Society en cuyas Transactions de 1834 y 1835 figuran dos articulos sobre el tema que como con los sistemas de rayos suponen un dominio sobre los simbolos y una fluidez del lenguaje matematico casi inigualable El hilo conductor de todo este trabajo es el principio de accion variable de Hamilton Aunque se basa en el calculo de variaciones y se puede decir que pertenece a la clase general de problemas incluidos en el principio de minima accion que habian sido estudiados anteriormente por Pierre Louis Maupertuis Leonhard Euler Joseph Louis Lagrange y otros el analisis de Hamilton revelo una estructura matematica mucho mas profunda de lo que se habia entendido anteriormente en particular respecto a la simetria entre el momento y la posicion Paradojicamente el merito de descubrir el operador que ahora se llama lagrangiano y la mecanica lagrangiana pertenece a Hamilton Sus avances ampliaron enormemente la clase de problemas mecanicos que podian resolverse y representan quizas la mayor aportacion a la dinamica desde el trabajo de Isaac Newton y de Joseph Louis Lagrange Muchos cientificos incluidos Liouville Jacobi Darboux Poincare Andrei Kolmogorov y Arnold han ampliado el trabajo de Hamilton ampliando asi nuestro conocimiento sobre la mecanica y las ecuaciones diferenciales formando la base de la topologia simplectica 27 Si bien la mecanica hamiltoniana se basa en los mismos principios fisicos que la mecanica de Newton y Lagrange proporciona una nueva tecnica poderosa para trabajar con las ecuaciones del movimiento Mas importante aun los enfoques lagrangiano y hamiltoniano que se desarrollaron inicialmente para describir el movimiento de sistemas discretos han demostrado ser fundamentales para el estudio de sistemas clasicos continuos en fisica e incluso en sistemas mecanicos cuanticos De hecho las tecnicas encuentran uso en electromagnetismo mecanica cuantica teoria de la relatividad cuantica y teoria cuantica de campos En el Dictionario Irlandes de Biografias David Spearman escribio 28 A pesar de la importancia de sus contribuciones al algebra y a la optica la posteridad le otorga la mayor fama por su dinamica La formulacion que ideo para la mecanica clasica resulto ser igualmente adecuada para la teoria cuantica cuyo desarrollo facilito El formalismo hamiltoniano no muestra signos de obsolescencia las nuevas ideas continuan encontrando en este el medio mas natural para su descripcion y desarrollo y la funcion que ahora se conoce universalmente como hamiltoniana es el punto de partida para el calculo en casi cualquier area de la fisica Matematicas EditarLos estudios matematicos de Hamilton parecen haber sido llevados a cabo y alcanzado su pleno desarrollo sin ningun tipo de ayuda y el resultado es que sus escritos no pertenecen a ninguna escuela en particular Hamilton no solo era un experto en el calculo aritmetico sino que en ocasiones parece que se divirtia calculando el resultado de algunos calculos con una enorme cantidad de decimales A la edad de ocho anos Hamilton compitio con Zerah Colburn el nino calculista estadounidense que entonces se exhibia como una curiosidad en Dublin Dos anos mas tarde a los diez anos Hamilton tropezo con una copia en latin de los Elementos de Euclides que devoro con entusiasmo y a los doce estudio el de Arithmetica Universalis de Newton Esta fue su introduccion al analisis moderno Hamilton pronto comenzo a leer los Principia y a los dieciseis anos habia dominado gran parte de el asi como algunos trabajos mas modernos sobre geometria analitica y calculo diferencial Por esta epoca Hamilton tambien se estaba preparando para entrar en el Trinity College de Dublin y por eso tuvo que dedicar algo de tiempo a los clasicos A mediados de 1822 comenzo un estudio sistematico de la Mecanique Celeste de Pierre Simon Laplace A partir de ese momento parece que Hamilton se dedico casi por completo a las matematicas aunque siempre se mantuvo familiarizado con el estado de la ciencia tanto en Gran Bretana como en el extranjero Hamilton encontro un defecto importante en una de las demostraciones de Laplace y un amigo lo indujo a escribir sus comentarios de modo que pudieran mostrarselos al Dr John Brinkley entonces el primer Astronomo Real de Irlanda y un matematico consumado Brinkley parece que percibio de inmediato el talento de Hamilton y lo alento de la manera mas amable La carrera de Hamilton en la universidad quizas no tuvo precedentes Entre una serie de competidores extraordinarios fue el primero en todas las materias y en todos los examenes Logro la rara distincion de obtener un wrangler tanto en griego como en fisica Hamilton podria haber obtenido muchos mas honores de este tipo se esperaba que ganara las dos medalla de oro en el examen de grado si su carrera como estudiante no se hubiera visto truncada por un evento sin precedentes Este fue el nombramiento de Hamilton como Profesor Andrews de Astronomia en la Universidad de Dublin dejado vacante por el Dr Brinkley en 1827 La catedra no se le ofrecio directamente como se ha afirmado a veces pero los electores habiendose reunido y hablado sobre el tema autorizaron al amigo personal de Hamilton tambien un elector para instarle a convertirse en candidato un paso que la modestia de Hamilton le habia impedido dar Asi cuando apenas tenia 22 anos Hamilton se establecio en el Observatorio de Dunsink cerca de Dublin Hamilton no era especialmente adecuado para el puesto porque aunque conocia profundamente la astronomia teorica habia prestado poca atencion al trabajo regular del astronomo practico El tiempo de Hamilton estaba mejor empleado en investigaciones originales que en observaciones realizadas incluso con los mejores instrumentos Las autoridades universitarias que lo eligieron para la catedra de astronomia pretendian que Hamilton pasara su tiempo lo mejor que pudiera para el avance de la ciencia sin estar atado a ninguna rama en particular Si Hamilton se hubiera dedicado a la astronomia practica la Universidad de Dublin seguramente le habria proporcionado instrumentos y un personal adecuado de asistentes Fue galardonado dos veces con la Medalla Cunningham de la Real Academia de Irlanda 29 El primer premio en 1834 fue por su trabajo sobre la refraccion conica por lo que tambien recibio la Medalla Real de la Royal Society al ano siguiente 30 Lo volveria a ganar en 1848 En 1835 siendo secretario de la reunion de la Asociacion Britanica para el Avance de la Ciencia que se celebro ese ano en Dublin ejercio como caballero enviado por el Lord teniente de Irlanda Recibio otros honores rapidamente entre ellos su eleccion en 1837 para la presidencia en la Real Academia de Irlanda y la rara distincion de ser nombrado miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Rusia Mas tarde en 1864 la recien establecida Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos eligio a sus primeros Asociados Extranjeros y decidio poner el nombre de Hamilton en la parte superior de su lista 31 Cuaterniones Editar Placa conmemorativa del cuaternion en Broom Bridge Articulo principal Historia de los cuaterniones La otra gran contribucion que hizo Hamilton a la ciencia matematica fue su descubrimiento de los cuaterniones en 1843 13 Sin embargo en 1840 Olinde Rodrigues ya habia alcanzado un resultado que equivalia a su descubrimiento en todo menos en el nombre 32 Hamilton buscaba formas de extender los numeros complejos que se pueden ver como puntos en un plano bidimensional a dimensiones espaciales mas altas No pudo encontrar un sistema tridimensional util en terminologia moderna no pudo encontrar un anillo de division tridimensional real pero al trabajar con cuatro dimensiones creo los cuaterniones Segun el propio Hamilton el 16 de octubre estaba paseando por el Royal Canal en Dublin con su esposa cuando de repente se le ocurrio la solucion en forma de ecuacion i2 j2 k2 ijk 1y rapidamente grabo esta ecuacion usando su navaja en el costado del cercano Broom Bridge que Hamilton llamo Puente Brougham 13 Este evento marco el descubrimiento del grupo del cuaternion El Taoiseach maximo mandatario irlandes Eamon de Valera matematico y estudiante de los cuaterniones inauguraria anos despues una placa conmemorativa de este hecho adosada al puente 33 el dia 13 de noviembre de 1958 34 Desde 1989 la Universidad Nacional de Irlanda Maynooth ha organizado un paseo denominado Hamilton Walk en el que los matematicos dan un paseo desde el Observatorio de Dunsink hasta el puente donde no queda ningun rastro de las marcas originalmente realizadas por Hamilton aunque una placa de piedra conmemora el descubrimiento 35 El cuaternion implico abandonar la conmutatividad un paso radical para la epoca No solo esto Hamilton tambien invento los productos escalar y cruzado del algebra vectorial siendo el producto de cuaterniones el producto cruzado menos el producto escalar Hamilton tambien describio el cuaternion como un conjunto ordenado de cuatro elementos de numeros reales y describio el primer elemento como la parte escalar y los tres restantes como la parte vectorial Acuno las palabras tensor y escalar y fue el primero en utilizar la palabra vector en el sentido moderno 36 Hamilton introdujo como metodo de analisis tanto los cuaterniones como los bicuaterniones la extension a ocho dimensiones mediante la introduccion de coeficientes complejos Cuando se reunio su trabajo en 1853 el libro Lectures on Quaternions habia formado el tema de sucesivos cursos de conferencias dictados en 1848 y anos posteriores en los Halls del Trinity College Dublin Hamilton declaro con seguridad que los cuaterniones tendrian una poderosa influencia como instrumento de investigacion Cuando murio estaba trabajando en una declaracion definitiva de la ciencia del cuaternion Su hijo William Edwin Hamilton presento los Elementos de cuaterniones un volumen considerable de 762 paginas para su publicacion en 1866 Como las copias se agotaron Charles Jasper Joly preparo una segunda edicion cuando el libro se dividio en dos volumenes apareciendo el primero 1899 y el segundo en 1901 El indice de materias y las notas a pie de pagina de esta segunda edicion mejoraron la facilidad de comprension de los Elementos Una de las caracteristicas del sistema de cuaterniones de Hamilton era el operador diferencial nabla que podia usarse para expresar el gradiente de un campo vectorial o para expresar el rotacional Estas operaciones fueron aplicadas por Maxwell a los estudios electricos y magneticos de Michael Faraday en el Treatise on Electricity and Magnetism de Maxwell 1873 Aunque se siga utilizando el operador nabla los cuaterniones reales se quedan cortos como representacion del espacio tiempo Por otro lado el algebra de bicuaterniones en manos de Arthur W Conway y Ludwik Silberstein proporciono las herramientas de representacion del espacio tiempo de Minkowski y del grupo de Lorentz a principios del siglo XX Hoy en dia los cuaterniones se utilizan en computacion grafica teoria del control procesamiento de senales y mecanica orbital principalmente para representar rotaciones orientaciones Por ejemplo es comun que los sistemas de control de las naves espaciales se especifiquen en terminos de cuaterniones que tambien se utilizan para telemedir su estado actual La razon es que la combinacion de transformaciones de cuaterniones es numericamente mas estable que la combinacion de muchas transformaciones matriciales En aplicaciones de control y modelado los cuaterniones no tienen una singularidad computacional division indefinida por cero que puede darse para las rotaciones de un cuarto de vuelta 90 grados que son alcanzables por muchos vehiculos aereos maritimos y espaciales En matematicas puras los cuaterniones aparecen significativamente como uno de las cuatro algebras con division normada de dimension finita sobre los numeros reales con aplicaciones en toda el algebra y la geometria Algunos matematicos modernos piensan que el trabajo de Hamilton sobre cuaterniones fue satirizado por Lewis Carroll en Las aventuras de Alicia en el pais de las maravillas En particular la fiesta del te del Sombrerero Loco estaba destinada a representar la locura de los cuaterniones y la necesidad de volver a la geometria euclidiana 37 Otros trabajos originales Editar Este articulo o seccion necesita referencias que aparezcan en una publicacion acreditada Puedes avisar al redactor principal pegando lo siguiente en su pagina de discusion sust Aviso referencias William Rowan Hamilton Uso de esta plantilla Referencias t sust CURRENTTIMESTAMP Hamilton originalmente maduro sus ideas antes de poner la pluma sobre el papel Los descubrimientos articulos y tratados antes mencionados bien podrian haber formado todo el trabajo de una vida larga y laboriosa Pero por no hablar de su enorme coleccion de libros llena a rebosar de materia nueva y original que ha sido entregada al Trinity College Dublin las obras mencionadas anteriormente apenas forman la mayor parte de lo que ha publicado Hamilton Desarrollo el principio variacional que luego fue reformulado por Carl Gustav Jakob Jacobi Tambien presento el juego Icosian o rompecabezas de Hamilton que se puede resolver utilizando el concepto de un camino hamiltoniano Las extraordinarias investigaciones de Hamilton relacionadas con la solucion de ecuaciones algebraicas de quinto grado y su examen de los resultados obtenidos por N H Abel G B Jerrard y otros en sus investigaciones sobre este tema constituyen otra contribucion a la ciencia A continuacion esta el articulo de Hamilton sobre funciones fluctuantes un tema que desde la epoca de Joseph Fourier ha sido de inmenso y siempre creciente valor en las matematicas aplicadas a la fisica Tambien esta el invento extremadamente ingenioso de la hodografa De sus extensas investigaciones sobre las soluciones especialmente por analisis numerico de ciertas clases de ecuaciones diferenciales fisicas solo se han publicado unos pocos elementos a intervalos en el Philosophical Magazine Ademas de todo esto Hamilton sostuvo una voluminosa correspondencia A menudo una sola carta de Hamilton ocupaba de cincuenta a cien o mas paginas escritas todas dedicadas a la consideracion minuciosa de cada caracteristica de algun problema particular porque una de las caracteristicas peculiares de la mente de Hamilton era no estar nunca satisfecha con una comprension general de una cuestion y seguia con el problema hasta que lo conocia en todos sus detalles Siempre fue cortes y amable al responder las solicitudes de ayuda en el estudio de sus obras incluso cuando su cumplimiento debio de haberle llevado mucho tiempo Era excesivamente preciso y dificil de complacer con referencia al pulido final de sus propias obras para su publicacion y probablemente fue por esta razon que publico tan poco en comparacion con el alcance de sus investigaciones Eponimia EditarArticulo principal Anexo Lista de terminos relacionados con William Rowan Hamilton La mecanica hamiltoniana una formulacion de mecanica clasica Numerosos otros conceptos y objetos en mecanica como el principio de Hamilton la ecuacion de Hamilton Jacobi o el teorema de Cayley Hamilton llevan el nombre de Hamilton El hamiltoniano es el nombre de una funcion clasica y un operador cuantico en fisica y en un sentido diferente un termino de la teoria de grafos El camino hamiltoniano es otro concepto que lleva su nombre La Sociedad de Hamilton una organizacion de estudiantes del Real Colegio de Cirujanos de Irlanda fue fundada en su honor en 2004 El algebra de cuaterniones generalmente se denota por H o por H displaystyle mathbb H en honor a Hamilton El edificio Hamilton en el Trinity College de Dublin lleva su nombre 38 El crater lunar Hamilton lleva este nombre en su memoria Publicaciones EditarHamilton William Rowan Royal Astronomer Of Ireland Introductory Lecture on Astronomy Dublin University Review and Quarterly Magazine Vol I Trinity College January 1833 Hamilton William Rowan Lectures on Quaternions Royal Irish Academy 1853 Hamilton 1866 Elements of Quaternions University of Dublin Press Edited by William Edwin Hamilton son of the deceased author Hamilton 1899 Elements of Quaternions volume I 1901 volume II Edited by Charles Jasper Joly Longmans Green amp Co David R Wilkins s collection of Hamilton s Mathematical Papers Referencias Editar David Wilkins Sir William Rowan Hamilton Irish mathematician Encyclopedia Britannica en ingles Consultado el 30 de noviembre de 2020 a b Bruno Leonard C 2003 1999 Math and mathematicians the history of math discoveries around the world Baker Lawrence W Detroit Mich U X L p 207 ISBN 0787638137 OCLC 41497065 Graves 1882 Vol I p 1 Lewis Albert Hamilton William Rowan 1805 1865 en la pagina web delOxford Dictionary of National Biography requiere suscripcion en ingles 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Connor John J Robertson Edmund F William Rowan Hamilton en ingles MacTutor History of Mathematics archive Universidad de Saint Andrews http www history mcs st andrews ac uk Biographies Hamilton html Wilkins David R Sir William Rowan Hamilton School of Mathematics Trinity College Dublin Wolfram Research s William Rowan Hamilton Cheryl Haefner s Sir William Rowan Hamilton 1911 Britannica Hamilton Hamilton Trust The Hamilton year 2005 web site The Hamilton Mathematics Institute TCD Hamilton Institute Hamilton biography The 100 Greatest Mental Calculators Datos Q11887 Multimedia William Rowan HamiltonObtenido de https es wikipedia org w index php title William Rowan Hamilton amp oldid 137503345, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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