Чотиривимірні гіперкомплексні числа — гіперкомплексні числа з трьома уявними одиницями.
Тобто числа виду
де — дійсні числа; — уявні одиниці, — уявна частина.
Множення
Всі 3*3 взаємних добутків уявних одиниць є деякими чотиривимірними гіперкомплексними числами, наприклад:
Погрупувавши доданки
Після заміни змінних, отримаємо:
Тому довільне чотиривимірне гіперкомплексне число можна записати рекурсивно: .
Додавання і множення гіперкомплексних чисел повинно бути узгодженим з традиційним додаванням і множенням дійсних чисел.
Дійсні числа в даній гіперкомплексній системі мають вигляд
— додавання, — множення (може бути не комутативним і не асоціативним).
Степенева асоціативність Щоб була хоча б одна з найслабших форм асоціативності — степенева асоціативність:
достатньо комутативності множення або степеневої асоціативності для .
Другого легко досягти при:
Почергово зануляючи всі числа окрім одного отримаємо: — антикомутативність добутків
Альтернативність Використавши ще одну із слабких форм асоціативності — альтернативність, отримаємо: , , . Розглядаючи тільки варіанти з , отримаємо комутативність тільки при
Виконавши множення в різному порядку отримаємо асоціативність:
Не альтернативні При відсутності альтернативності, не можливо вивести одні добутки із інших, але легко побачити степенево-асоціативну систему: гіперболічні кватерніони
Таблиці Назва Примітки -1 -1 -1 кватерніони -1 -1 +1 бікомплексні числа комутативні кватерніони -1 +1 -1 тессаріни ізоморфні бікомплексним числам -1 +1 +1 спліт-кватерніони -1 0 0 дуальні комплексні числа +1 +1 +1 гіперболічні кватерніони
+кватерніон / спліт-кватерніон i j ki −1 k −jj −k ∓1 ±ik j ∓i ∓1 | +бікомплексні / тессаріни i j ki −1 k −jj k ∓1 ∓ik −j ∓i ±1 | +гіперболічнийкватерніон i j ki 1 k −jj −k 1 ik j −i 1 | +дуальнекомплексне i j ki −1 k −jj −k 0 0k j 0 0
Ділення
Визначимо операції: — норма числа, — ділення чисел.
При можна визначити:
— спряжене число, .
Діагональний базис Якщо присутня інволюційна уявна одиниця то як і в подвійних числах існують два ортогональні ідемпотентні елементи:
які можна використати як альтернативний базис:
У даному базисі додавання, множення та ділення обчислюються покомпонентно. Ділення не визначене коли чи рівні нулю.
Див. також Двовимірні гіперкомплексні числа
Джерела