ویلیام همیلتون

سر ویلیام روآن همیلتون (Sir William Rowan Hamilton) ‏(زاده ۴ اوت ۱۸۰۵ در دوبلین ) ریاضیدان و فیزیکدان مشهور ایرلندی است. برخی مدعی شده اند که وی اسکاتلندی بوده است لیکن خود او خویشتن را ایرلندی می دانست. 

ویلیام همیلتون

همیلتون در دوبلین، ریاضی تحصیل کرد و سال ۱۸۲۷ (یعنی در ۲۲ سالگی) ، پروفسور ستاره‌شناسی و ستاره‌شناس سلطنتی (Royal Astronomer) ایرلند ، صدا زده شد. در ابتدا او خود را با فیزیک نور و خواص هندسی‌اش مشغول کرد. در هجده سالگی همیلتون موفق به کشف قاعده همیلتون در مکانیک شد، که بر طبق آن اثر ثابت باقی می‌ماند:

 قاعده همیلتون

 

زندگی همیلتون

پدر همیلتون در دوبلین به کار وکالت دادگستری اشتغال داشت و در همین شهر بود که ویلیام کوچکترین فرزند ما بین سه برادر و یک خواهر در تاریخ سوم مه 1805 تولد یافت. پدرش حقوق دانی طراز اول و صاحب هنر فصاحتی بی مانند بود. در کار مذهب به همه ی آداب عمل می کرد و کار را به تعصب کشانیده بود، لیکن تعصب او در راه استفاده از غذا و مشروب خوب هم کمتر از آن نبوده است. پسرش تمام این سلیقه ها و خصایص را از او به ارث برده بود لیکن بدون شک مغز درخشان و خارق العاده ی خویش را از مادرش ساراهاتن که از خانواده ای مشهور به فراست و هوش فوق العاده بود به ارث برده است.
ویلیام عمویی داشت به نام جیمز که یک کشیش بود این عموی ویلیام زباندانی بود، باکفایتی ما فوق مردم عادی. زبانهای یونانی، لاتینی، عبری، سانسکریت، کلدانی، پالی و خدا می داند که چه زبانهای دیگر اقوام بت پرست را می توانست با همان سهولتی تکلم کند که زبان مادری و اقوام متمدن تر اروپایی.
این زبان دان پر حرارت نقش فوق العاده بزرگ در تربیت بیهوده و تعلیم فشرده ی ویلیام بیچاره که زود رس و سر شار از عشق آموختن بود بازی کرد. پدرش کار احمقانه ای کرد و از سه سالگی کودک بیچاره را که همه ی آثار نبوغ در وجود او آشکار بود از مهر مادر محروم کرد و وی را به دست عموی خبره سپرد برای اینکه او را تا خرخره از زبان های مختلف آکنده سازد.
پدر و مادر همیلتون در تربیت مقدماتی او تأثیر ناچیزی داشتند زیرا کودک در دوازده سالگی مادر و دو سال بعد از آن پدر خود را از دست داد و مسئولیت تلف کردن استعداد خارق العاده ویلیام جوان فقط بر دوش جیمز همیلتون می افتد که او را وادار به آموختن زبان هایی کرد که مطلقا" بیهوده بوده اند و به این طریق وی را در سیزده سالگی تبدیل به یکی از اعجوبه های تاریخ در آموختن زبان های مختلف (یا بهتر بگوییم او را به چندین دیکشنری) تبدیل کرد. همین مسئله که همیلتون در سایه ی تربیت بیهوده ی عموی خود تبدیل به احمق پر مدعا و تحمل ناپذیری نگردید خود بهترین نشانه ی قدرت مقاومت و عقل سلیم ایرلندی او است .
داستان کودکی همیلتون به رمان بدی شباهت دارد و با این حال عین حقیقت است. در سه سالگی زبان انگلیسی را استادانه می خواند و در حساب خوب پیشرفته بود، در چهار سالگی جغرافیا راخوب می دانست، در پنج سالگی زبان های لاتین و یونانی و عبری را خوب می خواند و ترجمه می کرد و یکی از تفریحات او این بود که اشعار طویل میلتون و هومر و کولینز و درایدن (به یونانی) را از حفظ بخواند. در هشت سالگی زبان های فرانسه و ایتالیایی را نیز بر مجموعه ی خود افزوده بود و به صورتی عادی در زبان لاتین شعر می ساخت و بالاخره قبل از این که به ده سالگی برسد پایه ی تبحر خارق العاده ای را در زبان های شرقی بنا نهاد و قبل از همه از عربی و سانسکریت شروع کرد.
شرح زیر را عموی او هنگامی که ویلیام نه سال و نه ماه داشت در این خصوص نوشته است : «وی اصلا" نمی تواند تشنگی خود را برای آموختن زبان های شرقی تسکین دهد و اکنون صرف نظر از برخی زبان های محلی مشرق که چندان اهمیتی ندارد تقریبا" تمام زبان های شرقی را می داند. اکنون که اطلاعات خود را در زبان سانسکریت عمیق تر ساخته است دیگر نقیصه ای در معلومات او در زبان های عبری و فارسی و عربی وجود نخواهد داشت و در سانسکریت نیز فوق العاده قوی است. مقدمات زبان های کلدانی، سریانی، هندوستانی و نیز زبان های محلی مالزی، ماهاراتا، بنگالی و بسیاری زبان های دیگر را از مدتها پیش آموخته است به زودی آموختن چینی را شروع خواهد کرد ولی تهیه کتاب های لازم در این خصوص خالی از اشکال نیست و وارد کردن این کتاب ها از لندن بسیار برایم گران تمام می شود لیکن یقین دارم که این مخارج بهترین سرمایه گذاری است».
با خواندن این شرح تنها کاری که می توانیم بکنیم این است که دستها را به سوی آسمان بلند کرده و بگوییم خدایا مفهوم این کار چه بوده است ؟!
صرف نظر از این موارد همیلتون پسر بچه ای بود مانند همه ی پسر بچه های سالم دیگر، ورزش مورد علاقه ی او شنا بود. خلق وخوی او حاکی از نبوغ و رفتار او یکسان و بی اعتنا نسبت به اغلب امور بود. همیلتون هیچ وقت نمی توانست تحمل کند که حیوانی یا انسانی را رنج دهد.

آشنایی همیلتون با ریاضی

ما بین دوازده سالگی و چهارده سالگی همیلتون به تدریج خویشتن را از قید این علاقه مندی دیوانه وار به آموختن زبان های بی فایده نجات داد. وسیله ای که سرنوشت در اختیار او قرار داد تا او را از راه خطا دور کند حساب گر اعجوبه ی آمریکایی «زراه کالبرن» بود. ترتیبی داده بودند تا این دو جوان با هم آشنایی یابند به امید این که نابغه ی ایرلندی بتواند در اسرار روش محاسبه کردن ذهنی زراه نفوذ یابد و حال آن که خود این آمریکایی به درستی اسرار خویش را نمی دانست (روزی از زراه پرسیدند که آیا عدد 4294967297 (یعنی ششمین عدد از سلسله ی فرما) عدد اول است یا نه . وی بعد از مختصری محاسبه ی ذهنی جواب داد نه عدد اول نیست چون بر 641 قابل قسمت است. اما خود زراه هم قادر نبود که بگوید چگونه به چنین نتیجه ای رسیده است .(در واقع در روش های زراه کالبرن هیچ سری یا نکته ی قابل ملاحظه ای وجود نداشت و هنر نمایی های او ماحصل قدرت حافظه ای بود. کالبرن در بیان روشهای خویش برای دوست خود همیلتون نهایت صراحت را به کار می برد و همیلتون به نوبه ی خویش آن را تکمیل می کرد. این امر موجب شد تا به تدریج همیلتون به ریاضیات کشیده شود.
در هجده سالگی همیلتون موفق به کشف قاعده همیلتون در مکانیک شد. با استفاده از حسابان تغییر می‌توان به وسیله این قاعده، در ریاضی معادله اویلر-لاگرانژ که در مکانیک لاگرانژی مورد استفاده قرار می‌گیرد را، اثبات کرد.
سال ۱۸۲۷ (یعنی در ۲۲ سالگی)، پروفسور ستاره ‌شناسی و ستاره ‌شناس سلطنتی ایرلند، صدا زده شد. در ابتدا او خود را با فیزیک نور و خواص هندسی‌اش مشغول کرد.
همیلتون خود را بعدها با چهارگان‌ها مشغول کرد، که امروزه به عنوان مثال در گرافیک کامپیوتری و نظریه نسبیت کاربرد دارد.
کارهای او بخصوص مربوط به مبحث نور،دستگاه‌های اشعه و مبحث دینامیک است . وی ملاحظات گائوس را در فضای سه بعدی تعمیم داد و در سال ۱۸۴۳ اولین اکتشافات خود را درباره کوآترنیون‌ها یعنی جبر فضایی که تعمیم جبر گائوس و کوشی می‌باشد به آکادمی سلطنتی ایرلند تقدیم کرد. تقریباً در همین اوقات ، ریاضی دان آلمانی هرمان گراسمان همین فکر را نه تنها در مورد فضای سه بعدی بلکه به فضای n بعدی تعمیم داد.

مرگ او

همیلتون سرانجام بعد از زندگی پرفراز خود در 24 سپتامبر ۱۸۶۵ در دوبلین درگذشت.

گردآورنده : دنیاها،دانشنامهٔ فارسی | www.donyaha.ir

دیدگاه تان را بنویسید !

تصویر تصادفی