वर्सोर: Difference between revisions

Revision as of 15:04, 15 March 2023

गणित में एक वर्सोर आदर्श एक यूनिट (रिंग थ्योरी) का चतुर्भुज है। यह शब्द लैटिन वर्सारे = प्रत्यय -या के साथ क्रिया से संज्ञा बनाने के लिए लिया गया है (अर्थात् वर्सर = टर्नर)। इसे विलियम रोवन हैमिल्टन ने अपने चतुष्कोणीय सिद्धांत के संदर्भ में प्रस्तुत किया था।

प्रत्येक वर्सोर का रूप है:

q=\exp(a\mathbf {r} )=\cos a+\mathbf {r} \sin a,\quad \mathbf {r} ^{2}=-1,\quad a\in [0,\pi ],

जहां r² = -1 स्थिति का अर्थ है कि r एक इकाई-लम्बाई सदिश चतुर्भुज है (अथवा r का पहला घटक शून्य है और r के अंतिम तीन घटक 3 आयामों में एक इकाई सदिश हैं)। संबंधित त्रि-आयामी स्थान 3-आयामी घुमाव में अक्ष-कोण प्रतिनिधित्व में अक्ष r के बारे में कोण 2a है। यदि a = π/2 (एक समकोण), फिर $q=\mathbf {r}$ और परिणामी इकाई वेक्टर को सही वर्सोर कहा जाता है।

चतुष्कोण गुणन के साथ वर्सोर का संग्रह समूह (गणित) बनाता है और वर्सोर का समूह 4-आयामी चतुष्कोणीय (बीजगणित में) त्रिआयामी-क्षेत्र है।

3 और 2-गोले पर प्रस्तुति

File:Spherical triangle.svg

चाप AB + चाप BC = चाप AC

हैमिल्टन ने प्रतीक Uq द्वारा चतुष्कोण q के वर्सोर को निरूपित किया। जिससे वह ध्रुवीय अपघटन चतुर्धातुक समूह अपघटन में सामान्य चतुष्कोण प्रदर्शित करने में सक्षम था।

q = Tq Uq,

जहां पर Tq, q का मानदंड है। वर्सोर का मानदंड सदैव एक के बराबर होता है। इसलिए वे H में इकाई 3-क्षेत्र पर अपना अधिकार कर लेते हैं। वर्सोर के उदाहरणों में चतुष्कोणीय समूह के आठ तत्व सम्मिलित हैं। विशेष रूप से मौलिक हैमिल्टनियन चतुष्कोण समकोण वर्सोर है। जिनका समकोण π/2 है। इन वर्सोर में शून्य स्केलर भाग होता है और इसी प्रकार लंबाई (यूनिट वैक्टर) के यूक्लिडियन वेक्टर होते हैं। चतुष्कोणीय बीजगणित में दायाँ वर्सोर -1 के वर्गमूल का एक गोला बनाता है। जनरेटर i, j और k राइट वर्सोर्स के उदाहरण हैं। इसके साथ ही साथ उनके योगात्मक व्युत्क्रम भी अन्य वर्सोर में चौबीस हर्विट्ज़ चतुष्कोण सम्मिलित हैं। जिनका मानक 1 है और 24-सेल पॉलीकोरोन के शीर्ष बनाते हैं।

हैमिल्टन ने चतुष्कोण को दो सदिशों के भागफल के रूप में परिभाषित किया। एक वर्सोर को दो इकाई सदिशों के भागफल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। किसी भी स्थिर समतल (ज्यामिति) के लिए Π में स्थित दो इकाई सदिशों का भागफल केवल उन दोनों के बीच के कोण (निर्देशित) पर पूर्णतयः निर्भर करता है। वही a जैसा कि इकाई सदिश-कोण प्रतिनिधित्व में उपरोक्त समझाया गया है। इसलिए संबंधित वर्सोर को निर्देशित चाप (ज्यामिति) के रूप में समझना स्वाभाविक और सरल हो सकता है। जो इकाई सदिशों के युग्मों को जोड़ते हैं और इकाई गोले के साथ Π के प्रतिच्छेदन बिन्दु द्वारा गठित एक बड़े वृत्त पर स्थित होते हैं। जिस स्थान पर समतल Π मूल बिंदु से होकर निकलता है। समान दिशा और लंबाई के चाप रेडियंस में (एक वृत्त के चाप की लंबाई) तुल्यता संबंध हैं, अर्थात एक ही वर्सोर को परिभाषित करते हैं।

इस प्रकार का चाप, चूंकि त्रि-आयामी अंतरिक्ष में स्थापित है, एक बिंदु के घूर्णन के पथ का प्रतिनिधित्व नहीं करता है। जैसा कि सैंडविच वाले उत्पाद के साथ वर्सोर वर्णित है। प्रत्यक्ष रूप में यह चतुष्कोणों पर वर्सोर की बायीं गुणन क्रिया का प्रतिनिधित्व करता है। जो सतह Π और 3-वैक्टरों के संबंधित बडें गोले को संरक्षित करता है। वर्सोर द्वारा परिभाषित 3-आयामी घुमाव में चाप के अंतरित कोण का दो गुना कोण होता है और उसी विमान को संरक्षित करता है। यह संगत सदिश r के परितः घूर्णन है। जो कि Π के लंबवत है।

हैमिल्टन तीन इकाई सदिशों पर वर्णन करता है^[1]

q=\beta :\alpha =OB:OA\

और

q'=\gamma :\beta =OC:OB

अर्थात्

q'q=\gamma :\alpha =OC:OA.

मानदंड के चतुष्कोणों का गुणन इकाई क्षेत्र पर बड़े वृत्त चापों के (गैर-विनिमेय) जोड़ से मिलता जुलता है। बड़े वृत्तों का कोई भी युग्म या तो एक ही वृत्त होता है या उसके दो प्रतिच्छेदन बिंदु होते हैं। इसलिए कोई सदैव बिंदु B और संबंधित वेक्टर को इनमें से किसी एक बिंदु पर स्थानांतरित कर सकता है। जैसे कि दूसरी चाप की प्रारम्भिक पहली चाप के अंत के समान होगी।

एक समीकरण

\exp(c\mathbf {r} )\exp(a\mathbf {s} )=\exp(b\mathbf {t} )\!

निहित रूप से दो संस्करणों के उत्पाद के लिए इकाई वेक्टर-कोण प्रतिनिधित्व को निर्दिष्ट करता है। इसका समाधान लाइ समूह सिद्धांत में सामान्य कैंपबेल-बेकर-हॉसडॉर्फ सूत्र का एक उदाहरण है। जैसा कि {H} में वर्सर्स द्वारा दर्शाया गया 3-क्षेत्र एक 3-पैरामीटर लाई समूह है। वर्सोर रचनाओं के साथ अभ्यास लाई सिद्धांत में एक महत्वपूर्ण भाग है। स्पष्ट रूप से वर्सोर सदिशों के चतुष्कोणीय उपस्थान में त्रिज्या π की एक गेंद पर निर्धारित घातीय मानचित्र (लाई सिद्धांत) की छवि हैं।

वर्सर्स पूर्वोक्त वेक्टर आर्क्स के रूप में रचना करते हैं और हैमिल्टन ने इस समूह (गणित) को आर्क्स के योग के रूप में संदर्भित किया है। किन्तु चतुष्कोणों के रूप में गुणा करते हैं।

अण्डाकार अंतरिक्ष की ज्यामिति को वर्सोर के स्थान के रूप में वर्णित किया गया है।^[2]

SO(3) का प्रतिनिधित्व

तीन आयामों में ओर्थोगोनल समूह, घूर्णन समूह SO(3) प्रायः आंतरिक ऑटोमोर्फिज्म के माध्यम से वर्सोर के साथ व्याख्या की जाती है $q\mapsto u^{-1}qu$ जहां u एक वर्सोर है।

यदि

u=\exp(ar)

और सदिश s, r के लंबवत है।

जिससे

u^{- 1}

[1]

[2]

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 चतुष्कोण गुणन के साथ वर्सोर का संग्रह [[समूह (गणित)]] बनाता है और वर्सोर का समूह 4-आयामी चतुष्कोणीय (बीजगणित में)  [[3-क्षेत्र|त्रिआयामी-क्षेत्र]] है।
-'''<big>3 और 2-गोले पर प्रस्तुति</big>'''
+'''<big><u>3 और 2-गोले पर प्रस्तुति</u></big>'''
 [[Image:Spherical triangle.svg|thumb|right|चाप AB + चाप BC = चाप AC]]हैमिल्टन ने प्रतीक U''q'' द्वारा चतुष्कोण ''q'' के वर्सोर को निरूपित किया। जिससे वह ध्रुवीय अपघटन [[चतुर्धातुक समूह]] अपघटन में सामान्य चतुष्कोण प्रदर्शित करने में सक्षम था।
 : ''q'' = '''T'''''q'' '''U'''''q'',
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 निहित रूप से दो संस्करणों के उत्पाद के लिए इकाई वेक्टर-कोण प्रतिनिधित्व को निर्दिष्ट करता है। इसका समाधान लाइ समूह सिद्धांत में सामान्य कैंपबेल-बेकर-हॉसडॉर्फ सूत्र का एक उदाहरण है। जैसा कि {H} में वर्सर्स द्वारा दर्शाया गया 3-क्षेत्र एक 3-पैरामीटर लाई समूह है। वर्सोर रचनाओं के साथ अभ्यास [[झूठ सिद्धांत|लाई सिद्धांत]] में एक महत्वपूर्ण भाग है। स्पष्ट रूप से वर्सोर सदिशों के चतुष्कोणीय उपस्थान में त्रिज्या π की एक गेंद पर निर्धारित घातीय मानचित्र (लाई सिद्धांत) की छवि हैं।
-वर्सर्स पूर्वोक्त वेक्टर आर्क्स के रूप में रचना करते हैं, और हैमिल्टन ने इस समूह (गणित) को आर्क्स के योग के रूप में संदर्भित किया है, लेकिन चतुष्कोणों के रूप में वे बस गुणा करते हैं।
+वर्सर्स पूर्वोक्त वेक्टर आर्क्स के रूप में रचना करते हैं और हैमिल्टन ने इस समूह (गणित) को आर्क्स के योग के रूप में संदर्भित किया है। किन्तु चतुष्कोणों के रूप में गुणा करते हैं।
 अण्डाकार अंतरिक्ष की ज्यामिति को वर्सोर के स्थान के रूप में वर्णित किया गया है।<ref>[[Harold Scott MacDonald Coxeter]] (1950) [http://www.ams.org/mathscinet/pdf/0031739.pdf Review of "Quaternions and Elliptic Space"]{{dead link|date=January 2018 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }} (by [[Georges Lemaître]]) from [[Mathematical Reviews]]</ref>
-=== SO(3) === का प्रतिनिधित्व
-तीन आयामों में ओर्थोगोनल समूह, [[घूर्णन समूह SO(3)]], अक्सर [[आंतरिक ऑटोमोर्फिज्म]] के माध्यम से वर्सोर के साथ व्याख्या की जाती है <math>q \mapsto u^{-1} q u</math> जहां यू एक वर्सोर है। दरअसल, अगर
-: <math>u = \exp (a r)</math> और सदिश s, r के लंबवत है,
+'''<big><u>SO(3) का प्रतिनिधित्व</u></big>'''
-तब
+तीन आयामों में ओर्थोगोनल समूह, [[घूर्णन समूह SO(3)]] प्रायः [[आंतरिक ऑटोमोर्फिज्म]] के माध्यम से वर्सोर के साथ व्याख्या की जाती है <math>q \mapsto u^{-1} q u</math> जहां u एक वर्सोर है।
+यदि
+: <math>u = \exp (a r)</math> और सदिश s, r के लंबवत है।
+जिससे
 : <math>u^{-1} s u = s \cos 2a + sr \sin 2a</math>
-गणना द्वारा।<ref>[https://en.wikibooks.org/wiki/Associative_Composition_Algebra/Quaternions Rotation representation]</ref> विमान <math>\{x + y r: (x, y) \in \mathbb{R}^2 \} \sub H</math> के लिए आइसोमॉर्फिक है <math>\mathbb{C}</math> और आंतरिक ऑटोमोर्फिज्म, कम्यूटेटिविटी द्वारा, वहां पहचान मानचित्रण को कम कर देता है।
+गणना द्वारा।<ref>[https://en.wikibooks.org/wiki/Associative_Composition_Algebra/Quaternions Rotation representation]</ref> सतह <math>\{x + y r: (x, y) \in \mathbb{R}^2 \} \sub H</math> के लिए आइसोमॉर्फिक <math>\mathbb{C}</math> है और आंतरिक ऑटोमोर्फिज्म, कम्यूटेटिविटी द्वारा वहां पहचान मानचित्रण को कम कर देता है। चूंकि चतुष्कोणों को दो जटिल आयामों के बीजगणित के रूप में व्याख्या किया जा सकता है। रोटेशन ग्रुप एक्शन (गणित) को [[विशेष एकात्मक समूह]] SU(2) के माध्यम से भी देखा जा सकता है।
-चूंकि चतुष्कोणों को दो जटिल आयामों के बीजगणित के रूप में व्याख्या किया जा सकता है, रोटेशन ग्रुप एक्शन (गणित) को [[विशेष एकात्मक समूह]] एसयू (2) के माध्यम से भी देखा जा सकता है।
-एक निश्चित आर के लिए, फॉर्म के संस्करण exp(''a'''r) कहा पे ''a'' ∈{{open-closed|−π, π}}, सर्कल समूह के लिए एक [[उपसमूह]] आइसोमोर्फिक बनाएं। इस उपसमूह की बाईं गुणन क्रिया की कक्षाएँ 2-गोले के ऊपर एक [[फाइबर बंडल]] के तंतु हैं, जिन्हें मामले r =''i'' में हॉफ फ़िब्रेशन के रूप में जाना जाता है; अन्य वैक्टर आइसोमॉर्फिक देते हैं, लेकिन समान फ़िब्रेशन नहीं। 2003 में डेविड डब्ल्यू ल्योंस<ref>{{citation | doi=10.2307/3219300 | last=Lyons | first=David W. | title=An Elementary Introduction to the Hopf Fibration | journal=[[Mathematics Magazine]] | volume=76 | issue=2 | pages=87–98 |date=April 2003 | url=http://csunix1.lvc.edu/~lyons/pubs/hopf_paper_preprint.pdf | issn=0025-570X | jstor=3219300| citeseerx=10.1.1.583.3499 }}</ref> लिखा है कि हॉफ मानचित्र के तंतु S में वृत्त हैं<sup>3</sup> (पेज 95)। यूनिट क्वाटरनियंस पर मैपिंग के रूप में हॉफ फिब्रेशन को स्पष्ट करने के लिए ल्योंस क्वाटरनियंस का एक प्रारंभिक परिचय देता है।
+एक निश्चित '''r''' के लिए फॉर्म के संस्करण exp(''a'''r) जहां पर ''a'' ∈{{open-closed|−π, π}}, सर्कल समूह के लिए [[उपसमूह]] आइसोमोर्फिक बनाएं। इस उपसमूह की बायीं गुणन क्रिया की कक्षाएँ 2-गोले के ऊपर [[फाइबर बंडल]] के तंतु हैं। जिन्हें  r =''i'' में हॉफ फ़िब्रेशन के रूप में जाना जाता है। अन्य वैक्टर आइसोमॉर्फिक देते हैं। किन्तु समान फ़िब्रेशन नहीं प्रदर्शित करते हैं। 2003 में डेविड डब्ल्यू ल्योंस<ref>{{citation | doi=10.2307/3219300 | last=Lyons | first=David W. | title=An Elementary Introduction to the Hopf Fibration | journal=[[Mathematics Magazine]] | volume=76 | issue=2 | pages=87–98 |date=April 2003 | url=http://csunix1.lvc.edu/~lyons/pubs/hopf_paper_preprint.pdf | issn=0025-570X | jstor=3219300| citeseerx=10.1.1.583.3499 }}</ref> ने लिखा है कि हॉफ मानचित्र के तंतु S<sup>3</sup>" में वृत्त हैं। यूनिट क्वाटरनियंस पर मैपिंग के रूप में हॉफ फिब्रेशन को स्पष्ट करने के लिए ल्योंस क्वाटरनियंस का एक प्रारंभिक परिचय देता है।
 चतुष्कोण गुणन के साथ [[बलोच क्षेत्र]] के घुमावों का प्रतिनिधित्व करने के लिए वर्सोर का उपयोग किया गया है।<ref>K. B. Wharton, D. Koch (2015) "Unit quaternions and the Bloch Sphere", [[Journal of Physics A]] 48(23) {{doi|10.1088/1751-8113/48/23/235302}} {{mr|id=3355237}}</ref>
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 :...किसी द्विघात समीकरण का मूल वर्सर प्रकृति का या अदिश प्रकृति का हो सकता है। यदि यह प्रकृति में वर्सर है, तो रेडिकल से प्रभावित भाग में संदर्भ के विमान के लंबवत धुरी सम्मिलित है, और यह ऐसा है, चाहे रेडिकल में माइनस एक का वर्गमूल सम्मिलित हो या नहीं। पूर्व मामले में वर्सोर परिपत्र है, बाद के [[अतिशयोक्तिपूर्ण चतुष्कोण]]<ref>[[Science (journal)|Science]], 9:326 (1899)</ref>
 आज [[एक-पैरामीटर समूह]] की अवधारणा वर्सोर और अतिपरवलयिक वर्सोर की अवधारणाओं को ग्रहण करती है क्योंकि [[सोफस झूठ]] की शब्दावली ने हैमिल्टन और मैकफर्लेन की शब्दावली को बदल दिया है।
-विशेष रूप से, प्रत्येक के लिए{{math|r}} ऐसा है कि {{nowrap|'''{{math|r r}}''' {{=}} +1}} या {{nowrap|'''{{math|r r}}''' {{=}} &minus;1}}, मैपिंग <math>a \mapsto \exp(a\,\mathbf{r})</math> वास्तविक रेखा # वास्तविक बीजगणित में अतिशयोक्तिपूर्ण या साधारण वर्सोर के समूह में ले जाता है। सामान्य मामले में, कब{{math|r}} और -{{math|r}} एक गोले पर [[एंटीपोडल बिंदु]] हैं, एक-पैरामीटर समूहों के समान बिंदु हैं लेकिन विपरीत दिशा में निर्देशित हैं। भौतिकी में, घूर्णी सममिति के इस पहलू को द्विक (भौतिकी) कहा जाता है।
+विशेष रूप से, प्रत्येक के लिए{{math|r}} ऐसा है कि {{nowrap|'''{{math|r r}}''' {{=}} +1}} या {{nowrap|'''{{math|r r}}''' {{=}} &minus;1}}, मैपिंग <math>a \mapsto \exp(a\,\mathbf{r})</math> वास्तविक रेखा # वास्तविक बीजगणित में अतिशयोक्तिपूर्ण या साधारण वर्सोर के समूह में ले जाता है। सामान्य मामले में, कब{{math|r}} और -{{math|r}} एक गोले पर [[एंटीपोडल बिंदु]] हैं, एक-पैरामीटर समूहों के समान बिंदु हैं किन्तु विपरीत दिशा में निर्देशित हैं। भौतिकी में, घूर्णी सममिति के इस पहलू को द्विक (भौतिकी) कहा जाता है।
 में [[अल्फ्रेड रॉब]] ने अपनी 'ऑप्टिकल ज्योमेट्री ऑफ मोशन' प्रकाशित की जिसमें उन्होंने पैरामीटर [[ तेज़ी ]] की पहचान की जो संदर्भ के फ्रेम में बदलाव को निर्दिष्ट करता है। यह रैपिडिटी पैरामीटर हाइपरबोलिक वर्सर्स के एक-पैरामीटर समूह में वास्तविक चर से मेल खाता है। विशेष आपेक्षिकता के और विकास के साथ एक अतिशयोक्तिपूर्ण वर्सोर की क्रिया को [[लोरेंत्ज़ बूस्ट]] कहा जाने लगा।
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 == झूठ सिद्धांत ==
 {{main|Lie theory}}
-सोफस ली एक वर्ष से भी कम उम्र के थे जब हैमिल्टन ने पहली बार चतुष्कोणों का वर्णन किया था, लेकिन ली का नाम घातांक द्वारा उत्पन्न सभी समूहों के साथ जुड़ गया है। उनके गुणन के साथ वर्सोर के सेट को रॉबर्ट गिलमोर द्वारा लाई थ्योरी पर अपने पाठ में Sl(1,q) निरूपित किया गया है।<ref name=RG>Robert Gilmore (1974) ''Lie Groups, Lie Algebras and some of their Applications'', chapter 5: Some simple examples, pages 120–35, [[Wiley (publisher)|Wiley]] {{ISBN|0-471-30179-5}}   Gilmore denotes the real, complex, and quaternion division algebras by r, c, and q, rather than the more common R, C, and H.</ref> एसएल (1, क्यू) चतुष्कोणों पर एक आयाम का [[विशेष रैखिक समूह]] है, विशेष इंगित करता है कि सभी तत्व मानक एक हैं। समूह एसयू (2, सी) के लिए आइसोमोर्फिक है, एक विशेष एकात्मक समूह, अक्सर इस्तेमाल किया जाने वाला पदनाम है क्योंकि चतुष्कोणों और वर्सोर को कभी-कभी समूह सिद्धांत के लिए कालानुक्रमिक माना जाता है। घूर्णन समूह SO(3)|तीन आयामों में घूर्णन का विशेष लांबिक समूह SO(3,r) निकटता से संबंधित है: यह SU(2,c) की 2:1 समरूपी छवि है।
+सोफस ली एक वर्ष से भी कम उम्र के थे जब हैमिल्टन ने पहली बार चतुष्कोणों का वर्णन किया था, किन्तु ली का नाम घातांक द्वारा उत्पन्न सभी समूहों के साथ जुड़ गया है। उनके गुणन के साथ वर्सोर के सेट को रॉबर्ट गिलमोर द्वारा लाई थ्योरी पर अपने पाठ में Sl(1,q) निरूपित किया गया है।<ref name=RG>Robert Gilmore (1974) ''Lie Groups, Lie Algebras and some of their Applications'', chapter 5: Some simple examples, pages 120–35, [[Wiley (publisher)|Wiley]] {{ISBN|0-471-30179-5}}   Gilmore denotes the real, complex, and quaternion division algebras by r, c, and q, rather than the more common R, C, and H.</ref> एसएल (1, क्यू) चतुष्कोणों पर एक आयाम का [[विशेष रैखिक समूह]] है, विशेष इंगित करता है कि सभी तत्व मानक एक हैं। समूह एसयू (2, सी) के लिए आइसोमोर्फिक है, एक विशेष एकात्मक समूह, अक्सर इस्तेमाल किया जाने वाला पदनाम है क्योंकि चतुष्कोणों और वर्सोर को कभी-कभी समूह सिद्धांत के लिए कालानुक्रमिक माना जाता है। घूर्णन समूह SO(3)|तीन आयामों में घूर्णन का विशेष लांबिक समूह SO(3,r) निकटता से संबंधित है: यह SU(2,c) की 2:1 समरूपी छवि है।
 उपस्थान <math>\{x i + y j + z k: x, y, z \in R \} \subset H </math> वर्सोर के समूह का [[झूठ बीजगणित]] कहा जाता है। कम्यूटेटर उत्पाद <math>[u , v] = uv - vu \ ,</math> बस दो सदिशों के क्रॉस उत्पाद को दोगुना करें, लाई बीजगणित में गुणन बनाता है। SU(1,c) और SO(3,r) के बीच घनिष्ठ संबंध उनके झूठ बीजगणित के समरूपता में स्पष्ट है।<ref name=RG/>

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