Warning: Undefined variable $type in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php on line 3

Warning: "continue" targeting switch is equivalent to "break". Did you mean to use "continue 2"? in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/json/FormatJson.php on line 297

Warning: Trying to access array offset on value of type bool in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/Setup.php on line 660

Warning: session_name(): Session name cannot be changed after headers have already been sent in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/Setup.php on line 834

Warning: ini_set(): Session ini settings cannot be changed after headers have already been sent in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/session/PHPSessionHandler.php on line 126

Warning: ini_set(): Session ini settings cannot be changed after headers have already been sent in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/session/PHPSessionHandler.php on line 127

Warning: session_cache_limiter(): Session cache limiter cannot be changed after headers have already been sent in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/session/PHPSessionHandler.php on line 133

Warning: session_set_save_handler(): Session save handler cannot be changed after headers have already been sent in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/session/PHPSessionHandler.php on line 140

Warning: "continue" targeting switch is equivalent to "break". Did you mean to use "continue 2"? in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/languages/LanguageConverter.php on line 773

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/Feed.php on line 294

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/Feed.php on line 300

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/WebResponse.php on line 46

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/WebResponse.php on line 46

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/WebResponse.php on line 46
http:///mymemo.xyz/wiki/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=1.114.4.74 miniwiki - 利用者の投稿記録 [ja] 2024-06-15T10:33:20Z 利用者の投稿記録 MediaWiki 1.31.0 分解型複素数 2017-12-24T16:05:36Z <p>1.114.4.74: /* 参考文献および外部リンク */</p> <hr /> <div>[[線型代数学]]における&#039;&#039;&#039;分解型複素数&#039;&#039;&#039;(ぶんかいがたふくそすう、{{lang-en|&#039;&#039;split-complex number&#039;&#039;}}; 分裂複素数)とは、二つの[[実数]] &#039;&#039;x&#039;&#039;, &#039;&#039;y&#039;&#039; と &#039;&#039;j&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; = +1 を満たす(実数ではない)ものを用いて &#039;&#039;z&#039;&#039; = &#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;yj&#039;&#039; の形に表される「数」である。<br /> <br /> 分解型複素数と通常の[[複素数]]の最も大きな幾何学的な違いは、通常の複素数の乗法が &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; における通常の自乗[[ユークリッドノルム]] (&#039;&#039;x&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; + &#039;&#039;y&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt;) に従う一方、分解型複素数の乗法が自乗[[ミンコフスキーノルム]] (&#039;&#039;x&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; &amp;minus; &#039;&#039;y&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt;) に従うことである。<br /> <br /> 代数的には、分解型複素数は(通常の複素数には無い)非自明(0 でも 1 でもない)な[[冪等元]]を含むという興味深い性質を持つ。また、全ての分解型複素数が成す集合は[[可換体|体]]にはならないが、その代わりに[[環 (数学)|環]]を成す。<br /> <br /> 分解型複素数には他の呼び名がたくさんある([[#別称|別称節]]を参照)。分解型 {{lang|en|(split)}} というのは、(&#039;&#039;p&#039;&#039;, &#039;&#039;p&#039;&#039;)-型の(計量二次形式の)[[符号数]]が「分解型符号数」{{lang|en|(split signature)}}と呼ばれることからきている。つまり、分解型複素数は分解型符号数 (1, 1) を持つ複素数の類似である。<br /> <br /> == 定義 ==<br /> <br /> &#039;&#039;&#039;分解型複素数&#039;&#039;&#039;は &#039;&#039;z&#039;&#039; = &#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;jy&#039;&#039; なる形をしており、ここで &#039;&#039;x&#039;&#039;, &#039;&#039;y&#039;&#039; は[[実数]]で、量 &#039;&#039;j&#039;&#039; は &#039;&#039;j&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; = +1 を満たす。ここで代わりに &#039;&#039;j&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; = &amp;minus;1 として得られるものが通常の複素数であり、この符号の違いが分解型複素数と通常の複素数を区別するものになっている。この量 &#039;&#039;j&#039;&#039; は実数(つまり &amp;plusmn;1)ではなく、実数とは独立な量(「虚数単位」)である。<br /> <br /> このような &#039;&#039;z&#039;&#039; の全体を集めた集合は&#039;&#039;&#039;分解型複素平面&#039;&#039;&#039; {{lang|en|(&#039;&#039;split-complex plane&#039;&#039;)}}と呼ばれる。分解型複素数の[[加法]]と[[乗法]]は<br /> <br /> : (&#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;jy&#039;&#039;) + (&#039;&#039;u&#039;&#039; + &#039;&#039;jv&#039;&#039;) = (&#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;u&#039;&#039;) + &#039;&#039;j&#039;&#039;(&#039;&#039;y&#039;&#039; + &#039;&#039;v&#039;&#039;),<br /> : (&#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;jy&#039;&#039;)(&#039;&#039;u&#039;&#039; + &#039;&#039;jv&#039;&#039;) = (&#039;&#039;xu&#039;&#039; + &#039;&#039;yv&#039;&#039;) + &#039;&#039;j&#039;&#039;(&#039;&#039;xv&#039;&#039; + &#039;&#039;yu&#039;&#039;)<br /> <br /> で定義される。この乗法は[[交換法則|可換]][[結合法則|結合的]]であり、[[加法]]に対して[[分配法則|分配的]]である。<br /> <br /> === 共軛、ノルムおよび内積 ===<br /> <br /> ちょうど通常の複素数に対して定義するのと同様にして、&#039;&#039;&#039;分解型複素共軛&#039;&#039;&#039; {{lang|en|(&#039;&#039;split-complex conjugate&#039;&#039;)}} の概念を定義することができる。分解型複素数 &#039;&#039;z&#039;&#039; = &#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;jy&#039;&#039; に対して、その共軛は<br /> :&#039;&#039;z&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt; = &#039;&#039;x&#039;&#039; &amp;minus; &#039;&#039;jy&#039;&#039;<br /> で与えられる。この共軛は通常の複素共軛と同様の、例えば<br /> * (&#039;&#039;z&#039;&#039; + &#039;&#039;w&#039;&#039;)&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt; = &#039;&#039;z&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt; + &#039;&#039;w&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt;,<br /> * (&#039;&#039;zw&#039;&#039;)&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt; = &#039;&#039;z&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt;&#039;&#039;w&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt;,<br /> * (&#039;&#039;z&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt;)&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt; = &#039;&#039;z&#039;&#039;<br /> といった性質を満足する。この3条件は分解型複素数の環が、分解型複素共軛を[[対合]](位数 2 の[[自己同型]])に持つ[[対合付き環]]であることを示している。分解型複素数 &#039;&#039;z&#039;&#039; = &#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;jy&#039;&#039; の&#039;&#039;&#039;絶対値&#039;&#039;&#039;は[[二次形式]]<br /> : &lt;math&gt;\lVert z \rVert = z z^* = z^* z = x^2 - y^2&lt;/math&gt;<br /> で与えられる。重要な性質として、絶対値は<br /> : &lt;math&gt;\lVert z w \rVert = \lVert z \rVert \lVert w \rVert&lt;/math&gt;<br /> が成立するという意味で分解型複素数の乗法によって保たれる。しかしこの二次形式は[[正定値]]ではなく[[符号数]] (1, 1) を持つ不定値二次形式であるので、この絶対値は[[ノルム]]とは異なる。分解型複素数に付随する (1, 1)-型双曲的(不定値)&#039;&#039;&#039;内積&#039;&#039;&#039;が<br /> : &amp;lt;&#039;&#039;z&#039;&#039;, &#039;&#039;w&#039;&#039;&amp;gt; = Re(&#039;&#039;zw&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt;) = Re(&#039;&#039;z&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt;&#039;&#039;w&#039;&#039;) = &#039;&#039;xu&#039;&#039; &amp;minus; &#039;&#039;yv&#039;&#039;<br /> によって与えられる。ただし、&#039;&#039;z&#039;&#039; = &#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;jy&#039;&#039;, &#039;&#039;w&#039;&#039; = &#039;&#039;u&#039;&#039; + &#039;&#039;jv&#039;&#039; である。これを用いると、絶対値の別の表示として<br /> : &lt;math&gt; \lVert z \rVert = \langle z, z \rangle&lt;/math&gt;<br /> と書くことができる。分解型複素数が可逆であることとその絶対値が非零であることとは[[同値]]であり、そのとき[[逆元]]は<br /> : &lt;math&gt; z^{-1} = z^* / \lVert z \rVert&lt;/math&gt;<br /> で与えられる。可逆でない分解型複素数は&#039;&#039;&#039;ヌル元&#039;&#039;&#039; {{lang|en|(&#039;&#039;null element&#039;&#039;)}} と呼ばれ、ヌル元の全体は適当な実数 &#039;&#039;a&#039;&#039; をとって &#039;&#039;a&#039;&#039; &amp;plusmn; &#039;&#039;ja&#039;&#039; の形に書ける元の全体と一致する。<br /> <br /> === 対角基底 ===<br /> <br /> 分解型複素数には非自明な[[冪等元]]が2つ存在して、それは &#039;&#039;e&#039;&#039; = (1 &amp;minus; &#039;&#039;j&#039;&#039;)/2, &#039;&#039;e&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt; = (1 + &#039;&#039;j&#039;&#039;)/2 で与えられる(これらが冪等とは &#039;&#039;ee&#039;&#039; = &#039;&#039;e&#039;&#039; および &#039;&#039;e&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt;&#039;&#039;e&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt; = &#039;&#039;e&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt; が満たされることであった)。これらはともに<br /> : &lt;math&gt;\lVert e \rVert = \lVert e^* \rVert = e^* e = 0&lt;/math&gt;<br /> ゆえ、ヌル元である。分解型複素平面におけるもう一つの基底として {&#039;&#039;e&#039;&#039;, &#039;&#039;e&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt;} をとるとしばしば便利である。この基底は&#039;&#039;&#039;対角基底&#039;&#039;&#039;あるいは&#039;&#039;&#039;ヌル基底&#039;&#039;&#039;と呼ばれる。分解型複素数 &#039;&#039;z&#039;&#039; は対角基底を用いて<br /> :&#039;&#039;z&#039;&#039; = &#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;jy&#039;&#039; = (&#039;&#039;x&#039;&#039; &amp;minus; &#039;&#039;y&#039;&#039;)&#039;&#039;e&#039;&#039; + (&#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;y&#039;&#039;)&#039;&#039;e&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt;<br /> と表せる。実数 &#039;&#039;a&#039;&#039;, &#039;&#039;b&#039;&#039; に対して、(&#039;&#039;a&#039;&#039;, &#039;&#039;b&#039;&#039;) で分解型複素数 &#039;&#039;z&#039;&#039; = &#039;&#039;ae&#039;&#039; + &#039;&#039;be&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt; を表すとき、分解型複素数の乗法は<br /> : (&#039;&#039;a&#039;&#039;&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;, &#039;&#039;b&#039;&#039;&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;)(&#039;&#039;a&#039;&#039;&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;, &#039;&#039;b&#039;&#039;&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;) = (&#039;&#039;a&#039;&#039;&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;&#039;&#039;a&#039;&#039;&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;, &#039;&#039;b&#039;&#039;&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;&#039;&#039;b&#039;&#039;&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;)<br /> で与えられる。この基底を用いれば、分解型複素数の全体が、加法と乗法を成分ごとのそれで定義した環の[[直和]] &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039; &amp;oplus; &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039; に同型であることがはっきり判る。<br /> <br /> 対角基底に関して分解型複素共軛は (&#039;&#039;a&#039;&#039;, &#039;&#039;b&#039;&#039;)&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt; = (&#039;&#039;b&#039;&#039;, &#039;&#039;a&#039;&#039;)<br /> で与えられ、絶対値は &amp;#x2016;(&#039;&#039;a&#039;&#039;, &#039;&#039;b&#039;&#039;)&amp;#x2016; = &#039;&#039;ab&#039;&#039; を満たす。<br /> <br /> == 分解型複素数の幾何 ==&lt;!-- 本節は[[ローレンツ変換]]と関係がある --&gt;<br /> [[Image:Drini-conjugatehyperbolas.png|thumb|青:単位直交双曲線 &amp;#x2016;&#039;&#039;z&#039;&#039;&amp;#x2016; = 1, 緑:共軛双曲線 &amp;#x2016;&#039;&#039;z&#039;&#039;&amp;#x2016; = &amp;minus;1, 赤:漸近線 &amp;#x2016;&#039;&#039;z&#039;&#039;&amp;#x2016; = 0]]<br /> <br /> ミンコフスキー内積を備えた実 2-次元[[線型空間]]は (1+1)-次元[[ミンコフスキー空間]]と呼ばれ、しばしば &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;&lt;sup&gt;1,1&lt;/sup&gt; と表される。ユークリッド平面 &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; における幾何学が複素数を用いて記述できるのと同様に、ミンコフスキー平面 &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;&lt;sup&gt;1,1&lt;/sup&gt; における幾何学は分解型複素数を用いて記述できる。<br /> <br /> ゼロでない任意の実数 &#039;&#039;a&#039;&#039; に対し、点集合<br /> :&lt;math&gt;\{ z : \lVert z \rVert = a^2 \}&lt;/math&gt;<br /> は[[双曲線]]を成す。この双曲線は左右に (&#039;&#039;a&#039;&#039;, 0) を通るものと (&amp;minus;&#039;&#039;a&#039;&#039;, 0) を通るものの2つの枝を持つ。&#039;&#039;a&#039;&#039; = 1 の場合を&#039;&#039;&#039;単位双曲線&#039;&#039;&#039; と呼ぶ。各 &#039;&#039;a&#039;&#039; に対しその共軛双曲線は<br /> :&lt;math&gt;\{ z : \lVert z \rVert = -a^2 \}&lt;/math&gt;<br /> で与えられる。これは上下に (0, &#039;&#039;a&#039;&#039;) を通るものと (0, &amp;minus;&#039;&#039;a&#039;&#039;) を通るものの2つの枝を持つ。この双曲面とその共軛双曲面とは、ヌル元全体の集合<br /> :&lt;math&gt;\{ z : \lVert z \rVert = 0 \}&lt;/math&gt;<br /> の成す、対角線上にある2つの[[漸近線]]によって隔てられている。しばしば&#039;&#039;&#039;ヌル錐&#039;&#039;&#039; {{lang|en|(&#039;&#039;null cone&#039;&#039;)}} とも呼ばれるこの2本の直線は傾き &amp;plusmn;1 を持ち、&#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; において[[直交]]する。<br /> <br /> 分解型複素数 &#039;&#039;z&#039;&#039;, &#039;&#039;w&#039;&#039; が &amp;lt;&#039;&#039;z&#039;&#039;, &#039;&#039;w&#039;&#039;&amp;gt; = 0 を満たすとき、[[双曲的直交|双曲的に直交する]]という。これは特に通常の複素数の算術として知られている通常の意味での直交性の類似であるけれども、この条件はそれよりは判りにくいものである。これは時空における同時超平面 (simultaneous hyperplane) の概念の根幹を成す。<br /> <br /> 複素数に対する[[オイラーの公式]]の分解型複素数に関する類似物として<br /> :&lt;math&gt;\exp(j\theta) = \cosh(\theta) + j\sinh(\theta)&lt;/math&gt;<br /> が成立する。このことは、[[双曲線関数|双曲線余弦関数]] cosh(&amp;theta;) の冪級数展開が偶数次の項のみからなり、[[双曲線関数|双曲線正弦関数]] sinh(&amp;theta;) が奇数次の項のみからなることを用いて導出することができる。任意の実数値を取る[[双曲角]] (hyperbolic angle) &amp;theta; に対し、分解型複素数 &amp;lambda; = exp(&#039;&#039;j&#039;&#039;&amp;theta;) はノルムが 1 で単位双曲線の右側の枝上にある。このような数 &amp;lambda; は&#039;&#039;&#039;双曲ベルソル&#039;&#039;&#039;と呼ばれる。<br /> <br /> &amp;lambda; は絶対値が 1 であるから、任意の分解型複素数 &#039;&#039;z&#039;&#039; への &amp;lambda; を掛ける操作は &#039;&#039;z&#039;&#039; の絶対値を保ち、&#039;&#039;&#039;双曲的回転&#039;&#039;&#039;(狭義ローレンツ変換、縮小写像とも)を表現する(「回転」というのは絶対値 1 の通常の複素数を掛ける操作が &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; の回転を引き起こすことからの示唆)。&amp;lambda; を掛ける操作は、双曲線をそれ自身に写し、ヌル錐をそれ自身に写すという意味で、幾何学的な構造を保つ。<br /> <br /> 分解型複素平面上の絶対値を保存する(同じことだが内積を保存する)変換全体の成す集合は[[一般直交群]] O(1,1) と呼ばれる[[群 (数学)|群]]を成す。この群は双曲的回転と<br /> :&lt;math&gt;z\mapsto\pm z, \quad z\mapsto\pm z^{*}&lt;/math&gt;<br /> で与えられる4つの[[離散的]][[鏡映|鏡映変換]]の組み合わせからなる(双曲的回転の全体は SO&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;(1,1) で表される O(1,1) の部分群を成す)。<br /> <br /> 双曲角 &amp;theta; を双曲回転 exp(&#039;&#039;j&#039;&#039;&amp;theta;) へ写す指数写像<br /> :&lt;math&gt;\exp\colon(\mathbb R, +) \to \mathrm{SO}^{+}(1,1)&lt;/math&gt;<br /> は通常の指数法則を用いれば<br /> :&lt;math&gt;e^{j(\theta+\phi)} = e^{j\theta}e^{j\phi}&lt;/math&gt;<br /> が成立するから、[[群同型]]である。<br /> <br /> == 代数的性質 ==<br /> [[抽象代数学]]の言葉では、分解型複素数の全体は[[多項式環]] &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;[&#039;&#039;x&#039;&#039;] の &#039;&#039;x&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; &amp;minus; 1 が生成する[[イデアル]]による[[商環]]<br /> <br /> :&#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;[&#039;&#039;x&#039;&#039;]/(&#039;&#039;x&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; &amp;minus; 1)<br /> <br /> として記述できる。この商における &#039;&#039;x&#039;&#039; の像が「虚数単位」&#039;&#039;j&#039;&#039; である。この方法だと、分解型複素数の全体が[[標数]] 0 の[[可換環]]を成すことは明らかである。さらに自明な仕方でスカラー倍を定義して、分解型複素数の全体は実 2-次元の可換な[[多元環]]となる。この多元環は可逆元ではないヌル元をもつから[[斜体]]でも[[可換体]]でもない。事実として、非零ヌル元はすべて[[零因子]]である。加法と乗法は平面の通常の位相に関して連続であるから、分解型複素数の全体は[[位相環]]を成す。<br /> <br /> 分解型複素数の全体は「ノルム」が正定値ではないから、術語を通常の意味に解する限りは[[ノルム代数]]を成さない。しかし、定義を拡張して一般の符号数を持つノルムというものを考えれば、その意味でのノルム代数と考えることができる。これは以下の事実<br /> <br /> :&lt;math&gt; \lVert zw \rVert = \lVert z \rVert \lVert w \rVert&lt;/math&gt;<br /> <br /> から従う。一般符号数を持つノルム代数の詳細はHarveyの文献を参照。<br /> <br /> 定義により、分解型複素数の環は[[巡回群]] &#039;&#039;C&#039;&#039;&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; の実数体 &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039; 上の[[群環]] &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;[&#039;&#039;C&#039;&#039;&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;] に同型であることが従う。<br /> <br /> 分解型複素数全体の環は[[クリフォード代数]]の特別の場合で、&#039;&#039;&#039;正定値二次形式&#039;&#039;&#039;を備えた一次元ベクトル空間上のクリフォード代数になっている。対して通常の複素数は負定値二次形式を備えた一次元ベクトル空間上のクリフォード代数である(注意:著者によってはクリフォード代数における符号を逆にしているものがあるので、その場合は正定値と負定値を入れ替えて読む必要がある)。<br /> [[数学]]的には&#039;&#039;&#039;分解型複素数&#039;&#039;&#039;というものは[[クリフォード代数]] &#039;&#039;C&#039;&#039;&amp;#x2113;&lt;sub&gt;1,0&lt;/sub&gt;(&#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;) = &#039;&#039;C&#039;&#039;&amp;#x2113;&lt;sup&gt;0&lt;/sup&gt;&lt;sub&gt;1,1&lt;/sub&gt;(&#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;) の元のことである。[[実数]]を同様に拡張して[[複素数]]を &#039;&#039;&#039;C&#039;&#039;&#039; = &#039;&#039;C&#039;&#039;&amp;#x2113;&lt;sub&gt;0,1&lt;/sub&gt;(&#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;) = &#039;&#039;C&#039;&#039;&amp;#x2113;&lt;sup&gt;0&lt;/sup&gt;&lt;sub&gt;2,0&lt;/sub&gt;(&#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;) と定義することができる。<br /> <br /> == 行列表現 ==<br /> 分解型複素数は[[行列]]を用いて簡単に表示できる。分解型複素数<br /> : &#039;&#039;z&#039;&#039; = &#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;jy&#039;&#039;<br /> は対応<br /> :&lt;math&gt;z \mapsto \begin{pmatrix}x &amp; y \\ y &amp; x\end{pmatrix}&lt;/math&gt;<br /> により行列で表示できる。分解型複素数の加法と乗法は行列の加法と乗法によって与えられる。&#039;&#039;z&#039;&#039; の絶対値は対応する行列の[[行列式]]の値として得られる。分解型複素共軛は両側から次の行列<br /> :&lt;math&gt;C = \begin{pmatrix}1 &amp; 0 \\ 0 &amp; -1\end{pmatrix}&lt;/math&gt;<br /> を掛けることに対応する。任意の実数 &#039;&#039;a&#039;&#039; に対し、双曲角 &#039;&#039;a&#039;&#039; の双曲的回転は行列<br /> :&lt;math&gt;\begin{pmatrix}\cosh a &amp; \sinh a \\ \sinh a &amp; \cosh a\end{pmatrix}&lt;/math&gt;<br /> を掛けることに対応する。分解型複素平面の対角基底は、&#039;&#039;z&#039;&#039; = &#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;jy&#039;&#039; を順序対 (&#039;&#039;x&#039;&#039;, &#039;&#039;y&#039;&#039;) で表し、写像<br /> :&lt;math&gt;(u,v) = (x,y) \begin{pmatrix}1 &amp; 1 \\1 &amp; -1\end{pmatrix}&lt;/math&gt;<br /> を作ることによって想起される。すると二次形式は &#039;&#039;uv&#039;&#039; = (&#039;&#039;x&#039;&#039; + &#039;&#039;y&#039;&#039;)(&#039;&#039;x&#039;&#039; &amp;minus; &#039;&#039;y&#039;&#039;) = &#039;&#039;x&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; &amp;minus; &#039;&#039;y&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; で得られる。さらに<br /> :&lt;math&gt;(\cosh a, \sinh a)\begin{pmatrix}1 &amp; 1\\1 &amp; -1\end{pmatrix} = (e^a, e^{-a})&lt;/math&gt;<br /> だから、2つの[[一径数群|パラメータ付けられた]]双曲線は互いに他方へ写される。ベルソル &#039;&#039;e&#039;&#039;&lt;sup&gt;&#039;&#039;bj&#039;&#039;&lt;/sup&gt; の[[群作用|作用]]は従って線型変換<br /> :&lt;math&gt;(u,v) \mapsto (r u, v/r) , r = e^b&lt;/math&gt;<br /> のもとで[[縮小写像]]に対応する。<br /> [[file:Commutative_square.svg|150px|center]]<br /> この対応は &#039;&#039;A&#039;&#039; = &#039;&#039;B&#039;&#039; = &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;&lt;sup&gt;1,1&lt;/sup&gt;, &#039;&#039;C&#039;&#039; = &#039;&#039;D&#039;&#039; = &#039;&#039;&#039;R&#039;&#039;&#039;&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; とし、&#039;&#039;f&#039;&#039; を双曲ベルソルの作用、&#039;&#039;g&#039;&#039; と &#039;&#039;h&#039;&#039; を行列による線型変換、&#039;&#039;k&#039;&#039; を縮小写像とすることで上記の[[可換図式]]として解釈できる。<br /> <br /> == 歴史 ==<br /> <br /> 分解型複素数の使用は、[[1848年]]に[[ジェームズ・クックル]]が[[テッサリン]]の概念を発明したときにまで遡れる。[[ウィリアム・クリフォード]]はスピンの和を表すために分解型複素数を用いている。クリフォードは、分解型複素数を今日[[分解型双四元数]]と呼ばれる四元数代数の係数としての使用法を導入した。彼はその元を「運動」{{lang|en|(&quot;motors&quot;)}} と呼んで分解型複素数の研究で幾度か用いている。<br /> <br /> [[20世紀]]に入ると、分解型複素数は双曲的回転によって基準系間の速度変化をよく表していたため、時空平面における[[ローレンツ変換]]や[[空間の相対性]]を記述するものとして表舞台に現れる。<br /> <br /> [[1935年]]、J.C. Vignaux, A. Durañona, Vedia らは &#039;&#039;Contribución a las Ciencias Físicas y Matemáticas&#039;&#039;, [[National University of La Plata]], [[Argentina|República Argentina]] (in Spanish) における4つの論文で分解型複素幾何代数や函数論を展開した。See the article on functions of a [[motor variable]] for details.<br /> <br /> [[1941年]] E.F. Allen は分解型複素幾何の算術を用いて &#039;&#039;zz&#039;&#039;&lt;sup&gt;*&lt;/sup&gt; = 1 に内接する三角形の[[9点双曲線]]を構成した。<br /> <br /> == 別称 ==<br /> <br /> 分解型複素数の名称は著者によってかなりバラつきがある。いくつか挙げれば<br /> <br /> * 実テッサリン: (&#039;&#039;real&#039;&#039;) &#039;&#039;tessarines&#039;&#039;, James Cockle (1848)<br /> * 代数的運動: (&#039;&#039;algebraic&#039;&#039;) &#039;&#039;motors&#039;&#039;, W.K. Clifford (1882)<br /> * 双曲(型)複素数: &#039;&#039;hyperbolic complex numbers&#039;&#039;, J.C. Vignaux (1935) and G. Sobczyk (1995)<br /> * 反複素数、双曲的数: &#039;&#039;countercomplex&#039;&#039; or &#039;&#039;hyperbolic&#039;&#039; numbers from [[Musean hypernumber]]s<br /> * 二重数: &#039;&#039;double numbers&#039;&#039;, [[Isaak Yaglom|I.M. Yaglom]] (1968) and [[Michiel Hazewinkel|Hazewinkel]] (1990)<br /> * 異常複素数、超準複素数: &#039;&#039;anormal-complex numbers&#039;&#039;, W. Benz (1973)<br /> * 双数: &#039;&#039;dual numbers&#039;&#039;, L. Kauffman (1985) and J. Hucks (1993)<br /> * 当惑数、複雑数: &#039;&#039;perplex numbers&#039;&#039;, P. Fjelstad (1986) [see De Boer (1987) for the identification]<br /> * ローレンツ数: &#039;&#039;Lorentz numbers&#039;&#039;, F.R. Harvey (1990)<br /> * 分裂複素数、分解型複素数: &#039;&#039;split-complex numbers&#039;&#039;, B. Rosenfeld (1997)<br /> <br /> 分解型複素数やその高次元版([[分解型四元数]]や[[分解型八元数]])は[[シャルル・ミュゼ]]&lt;sup&gt;[[:en:Charles Musès|en]]&lt;/sup&gt;が考案した[[ミュゼハイパー数|ハイパー数]]&lt;sup&gt;[[:en:Musean hypernumber|en]]&lt;/sup&gt;計画の部分集合であるため、「ミュゼ数」としてたびたび言及される。<br /> <br /> == 関連項目 ==<br /> <br /> *[[ローレンツ群]]<br /> *[[ミンコフスキー空間]]<br /> <br /> 分解型複素数の高次元版は、[[ケーリー-ディクソン構成]]を修正することによって得られる<br /> <br /> *[[分解型四元数]](双対四元数 coquaternion)<br /> *[[分解型八元数]]<br /> <br /> 包絡環と数の目録に関して<br /> <br /> *[[クリフォード代数]]<br /> *[[超複素数系]]<br /> *[[リー環]]<br /> <br /> == 参考文献 ==<br /> {{参照方法|section=1|date=2017年12月}}<br /> * Cockle, James (1848) &quot;A New Imaginary in Algebra&quot;, &#039;&#039;London-Edinburgh-Dublin Philosophical Magazine&#039;&#039; (3) &#039;&#039;&#039;33&#039;&#039;&#039;:345-9.<br /> * Clifford, W.K.,&#039;&#039;Mathematical Works&#039;&#039; (1882) edited by A.W.Tucker,pp.392,&quot;Further Notes on [[Clifford biquaternion|Biquaternion]]s&quot;<br /> * Vignaux, J.(1935) &quot;Sobre el numero complejo hiperbolico y su relacion con la geometria de Borel&quot;, &#039;&#039;Contribucion al Estudio de las Ciencias Fisicas y Matematicas&#039;&#039;, Universidad Nacional de la Plata, Republica Argentina.<br /> * Benz, W. (1973)&#039;&#039;Vorlesungen uber Geometrie der Algebren&#039;&#039;, Springer<br /> * C. Musès, Applied hypernumbers: Computational concepts, Appl. Math. Comput. 3 (1977) 211–226.<br /> * C. Musès, Hypernumbers II—Further concepts and computational applications, Appl. Math. Comput. 4 (1978) 45–66.<br /> * Fjelstadt, P. (1986) &quot;Extending Special Relativity with Perplex Numbers&quot;, &#039;&#039;American Journal of Physics&#039;&#039; &#039;&#039;&#039;54&#039;&#039;&#039;:416.<br /> * De Boer, R. (1987) &quot;An also known as list for perplex numbers&quot;, &#039;&#039;American Journal of Physics&#039;&#039; &#039;&#039;&#039;55&#039;&#039;&#039;(4):296.<br /> * K. Carmody, Circular and hyperbolic quaternions, octonions, and sedenions, Appl. Math. Comput. 28:47–72 (1988)<br /> * F. Reese Harvey. &#039;&#039;Spinors and calibrations.&#039;&#039; Academic Press, San Diego. 1990. ISBN 0-12-329650-1. Contains a description of normed algebras in indefinite signature, including the Lorentz numbers.<br /> &lt;!--* Hazewinkle, M. (1994) editor [[Encyclopaedia of Mathematics]] Soviet/AMS/Kluwer, Dordrect.--&gt;<br /> * Hucks, J. (1993) &quot;Hyperbolic Complex Structures in Physics&quot;, &#039;&#039;Journal of Mathematical Physics&#039;&#039; &#039;&#039;&#039;34&#039;&#039;&#039;:5986.<br /> * [http://ca.geocities.com/cocklebio/algmotor.html Introduction to Algebraic Motors]<br /> * [[Louis Kauffman]] (1985) &quot;Transformations in Special Relativity&quot;, [[International Journal of Theoretical Physics]] 24:223-36.<br /> * Rosenfeld, B. (1997) &#039;&#039;Geometry of Lie Groups&#039;&#039; Kluwer Academic Pub.<br /> * Sobczyk, G.(1995) [http://www.garretstar.com/HYP2.PDF Hyperbolic Number Plane (PDF)]<br /> * K. Carmody, Circular and hyperbolic quaternions, octonions, and sedenions— further results, Appl. Math. Comput. 84:27–48 (1997)<br /> * Yaglom, I. (1968) &#039;&#039;Complex Numbers in Geometry&#039;&#039;,translated by E. Primrose from 1963 Russian original, Academic Press, N.Y., pp.18-20.<br /> <br /> == 外部リンク ==<br /> * {{nlab|urlname=perplex+number|title=perplex number}} &quot;(also known as a split-complex number or …)&quot;<br /> * {{SpringerEOM|urlname=Double_and_dual_numbers|title=Double and dual numbers|first=I.V.|last=Dolgachev}}<br /> <br /> {{Number Systems}}<br /> {{DEFAULTSORT:ふんかいかたふくそすう}}<br /> [[Category:数学に関する記事]]<br /> [[Category:超複素数系]]</div> 1.114.4.74
Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/WebResponse.php on line 46