威廉·哈密頓

威廉·羅恩·哈密頓爵士（英語：Sir William Rowan Hamilton，1805年8月4日—1865年9月2日），愛爾蘭數學家、物理學家及天文學家。哈密頓最大的成就或許在於重新表述了牛頓力學，創立被稱為哈密頓力學的力學表述。他的成果後在量子力學的發展中起到核心作用。哈密頓還對光學和代數的發展提供了重要的貢獻，因為發現四元數而聞名。

威廉·羅恩·哈密頓爵士 Sir William Rowan Hamilton
出生	(1805-08-04)1805年8月4日  英國愛爾蘭都柏林
逝世	1865年9月2日(1865歲—09—02)（60歲）  英國愛爾蘭都柏林
國籍	英國
母校	都柏林三一學院
知名於	哈密頓原理 哈密頓力學 哈密頓算符 哈密頓-雅可比方程 四元數 複四元數 哈密頓圖 二十進制微積分（英語：Icosian calculus） Nabla符號（英語：Nabla symbol） 逆數（英語：Versor） 創造「張量」一詞 哈密頓向量場 Icosian game（英語：Icosian game） 泛代數 速端曲線 哈密頓群 凱萊–哈密頓定理
配偶	海倫·瑪俐亞·貝雷
兒女	威廉·埃德溫·哈密頓（英語：William Edwin Hamilton） Archibald Henry Hamilton Helen Eliza Amelia O'Regan Hamilton
獎項	皇家獎章（1835）
科學生涯
研究領域	數學、天文學、物理學
機構	都柏林三一學院
學術指導者	約翰·布林克利（英語：John Brinkley (astronomer)）
受影響自	澤拉·科爾本（英語：Zerah Colburn (mental calculator)） 約翰·T·格雷夫斯（英語：John T. Graves）
施影響於	彼得·格斯里·泰特（英語：Peter Tait (physicist)）

他的妻子海倫·瑪俐亞·貝雷是一個牧師的女兒。哈密頓死於1865年9月2日，被安葬在都柏林傑羅姆山公墓。

傳記

早年生活

威廉·哈密頓是莎拉·赫頓（1780年至1817年）和阿奇博爾德·哈密頓（1778年至1819年）九個孩子中的第四個，他們住在都柏林多米尼克街。三歲時，父母就將他送到都柏林城外的小鎮特林。

十八歲以前，哈密頓都沒上過小學、中學，由其執掌學校的叔伯James Hamilton指導。他平常喜歡游泳與觀察田間的小動物，也喜歡文學，成為數學大師後，仍不斷賦詩填詞。他一直認為文學與數學是近似的學科--都是抽象思維的文字與符號。他寫道︰「詩與數學是近親。」。其十八歲入讀都柏林大學時雙主修古典學及數學，並早於1827年畢業前已獲委任為天文學教授，其後在敦辛克天文台（Dunsink Observatory）受聘終身。^[1]

哈密頓在十九歲時經歷他的初戀。他的手記中未曾留下對方的姓名，後人只知道他不斷地寫情詩追求那位初戀情人。可惜哈密頓能計算最困難的數學方程式，卻無法計算女孩的感情方向。由於三年的學業恰好錯過，在一年後，他心儀的女孩嫁給別人。 ^[2]

光學和動力學

他首先建立了光學的數學理論，然後把這種理論移植到動力學中去。他在1834年的論文《動力學的一種普遍方法》^[3]中，提出了著名的「哈密頓最小作用原理」，即用一個變分式推出各種動力學定律。他把廣義坐標和廣義動量作為典型變量來建立動力學方程──哈密頓方程。他還建立了與系統的總能量有關的哈密頓函數，這些工作推動了變分法和微分方程理論的進一步研究，在現代物理中得到廣泛應用。

四元數

四元數使用於計算機圖形學、控制理論、信號處理、軌道力學，主要用於表示旋轉與方向。

語言和文學

哈密頓還精通多種語言。除了歐洲語言之外，他還懂得波斯語、希臘語、拉丁語、希伯來文、古代巴勒底的巴比倫文、印度梵語、佛教原典所用的巴利語、義大利語、法語、阿拉伯語、孟加拉語、巴基斯坦語、馬來語、梵文和中文等。主因是他在十三歲前都受其叔父語言學家詹姆斯·哈密頓照顧。

哈密頓很喜歡文學，在大學期間，他不但修讀數學，還有修讀古典文學。

對哈密頓的紀念

• 哈密頓方程式是一個經典力學方程式。
• 哈密頓函數既是一個經典物理學中的函數，也是量子物理學中的一個算子，還是圖論中的一個術語。

參見

• Cis函數

參考文獻

1. O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., "Sir William Rowan Hamilton", MacTutor History of Mathematics archive, University of St Andrews.
2. 存档副本. The Irish Times. [2019-12-27]. （原始內容存檔於2020-10-17）.
3. William R. Hamilton, On a General Method in Dynamics, http://www.maths.tcd.ie/pub/HistMath/People/Hamilton/Dynamics/ （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

外部連結

• 威廉·哈密頓在數學譜系計畫的資料。
• 約翰·J·奧康納; 埃德蒙·F·羅伯遜, Sir William Rowan Hamilton, MacTutor數學史檔案 （英語）
• Wilkins, David R., Sir William Rowan Hamilton （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. School of Mathematics, Trinity College, Dublin.
• Wolfram Research's William Rowan Hamilton （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• Cheryl Haefner's Sir William Rowan Hamilton
• 1911 Britannica Hamilton
• Hamilton Trust （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• The Hamilton year 2005 web site
• The Hamilton Mathematics Institute, TCD （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• Hamilton Institute （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• Hamilton biography （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）