Trigintaduonion

From testwiki
Jump to navigation Jump to search

Template:Short description Template:Infobox

In abstract algebra, the trigintaduonions, also known as the Template:Nowrap, Template:Nowrap, Template:Nowrap, or sometimes pathions Template:Nowrap[1][2] form a Template:Nowrap noncommutative and nonassociative algebra over the real numbers,[3][4] usually represented by the capital letter T, boldface Template:Math or blackboard bold 𝕋.[2]

Names

The word trigintaduonion is derived from Latin Template:Linktext 'thirty' + Template:Linktext 'two' + the suffix -nion, which is used for hypercomplex number systems.

Although trigintaduonion is typically the more widely used term, Robert P. C. de Marrais instead uses the term pathion in reference to the 32 paths of wisdom from the Kabbalistic (Jewish mystical) text Sefer Yetzirah, since pathion is shorter and easier to remember and pronounce. It is represented by blackboard bold β„™.[1] Other names include Template:Nowrap, Template:Nowrap, Template:Nowrap, and Template:Nowrap.

Definition

Every trigintaduonion is a linear combination of the unit trigintaduonions e0, e1, e2, e3, ..., e31, which form a basis of the vector space of trigintaduonions. Every trigintaduonion can be represented in the form

x=x0e0+x1e1+x2e2+β‹―+x30e30+x31e31

with real coefficients Template:Mvar.

The trigintaduonions can be obtained by applying the Cayley–Dickson construction to the sedenions, which can be mathematically expressed as 𝕋=π’žπ’Ÿ(π•Š,1).[5] Applying the Cayley–Dickson construction to the trigintaduonions yields a 64-dimensional algebra called the 64-ions, 64-nions, sexagintaquatronions, or sexagintaquattuornions, sometimes also known as the chingons.[6][7][8]

As a result, the trigintaduonions can also be defined as the following.[5]

An algebra of dimension 4 over the octonions 𝕆:

βˆ‘i=03aiβ‹…ei where aiβˆˆπ•† and eiβˆ‰π•†

An algebra of dimension 8 over quaternions ℍ:

βˆ‘i=07aiβ‹…ei where aiβˆˆβ„ and eiβˆ‰β„

An algebra of dimension 16 over the complex numbers β„‚:

βˆ‘i=015aiβ‹…ei where aiβˆˆβ„‚ and eiβˆ‰β„‚

An algebra of dimension 32 over the real numbers ℝ:

βˆ‘i=031aiβ‹…ei where aiβˆˆβ„ and eiβˆ‰β„

ℝ,β„‚,ℍ,𝕆,π•Š are all subsets of 𝕋. This relation can be expressed as:

β„βŠ‚β„‚βŠ‚β„βŠ‚π•†βŠ‚π•ŠβŠ‚π•‹βŠ‚β‹―

Multiplication

Properties

Like octonions and sedenions, multiplication of trigintaduonions is neither commutative nor associative. However, being products of a Cayley–Dickson construction, trigintaduonions have the property of power associativity, which can be stated as that, for any element x of 𝕋, the power xn is well defined. They are also flexible, and multiplication is distributive over addition.[9] As with the sedenions, the trigintaduonions contain zero divisors and are thus not a division algebra. Furthermore, in contrast to the octonions, both algebras do not even have the property of being alternative.

Geometric representations

Whereas octonion unit multiplication patterns can be geometrically represented by PG(2,2) (also known as the Fano plane) and sedenion unit multiplication by PG(3,2), trigintaduonion unit multiplication can be geometrically represented by PG(4,2). This can be also extended to PG(5,2) for the 64-nions, as explained in the abstract of Template:Harvtxt:

Template:Blockquote

An illustration of the structure of the (154 203) or Cayley–Salmon configuration

Furthermore, Template:Harvtxt state that:

Template:Blockquote

The configuration of 2n-nions can thus be generalized as:Template:Sfnp (n+12)nβˆ’1,(n+13)3

Multiplication tables

The multiplication of the unit trigintaduonions is illustrated in the two tables below. Combined, they form a single 32Γ—32 table with 1024 cells.[10][5]

Below is the trigintaduonion multiplication table for ej,0≀j≀15. The top half of this table, for ei,0≀i≀15, corresponds to the multiplication table for the sedenions. The top left quadrant of the table, for ei,0≀i≀7 and ej,0≀j≀7, corresponds to the multiplication table for the octonions.

eiej ej
e0 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 e8 e9 e10 e11 e12 e13 e14 e15
ei e0 e0 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 e8 e9 e10 e11 e12 e13 e14 e15
e1 e1 βˆ’e0 e3 βˆ’e2 e5 βˆ’e4 βˆ’e7 e6 e9 βˆ’e8 βˆ’e11 e10 βˆ’e13 e12 e15 βˆ’e14
e2 e2 βˆ’e3 βˆ’e0 e1 e6 e7 βˆ’e4 βˆ’e5 e10 e11 βˆ’e8 βˆ’e9 βˆ’e14 βˆ’e15 e12 e13
e3 e3 e2 βˆ’e1 βˆ’e0 e7 βˆ’e6 e5 βˆ’e4 e11 βˆ’e10 e9 βˆ’e8 βˆ’e15 e14 βˆ’e13 e12
e4 e4 βˆ’e5 βˆ’e6 βˆ’e7 βˆ’e0 e1 e2 e3 e12 e13 e14 e15 βˆ’e8 βˆ’e9 βˆ’e10 βˆ’e11
e5 e5 e4 βˆ’e7 e6 βˆ’e1 βˆ’e0 βˆ’e3 e2 e13 βˆ’e12 e15 βˆ’e14 e9 βˆ’e8 e11 βˆ’e10
e6 e6 e7 e4 βˆ’e5 βˆ’e2 e3 βˆ’e0 βˆ’e1 e14 βˆ’e15 βˆ’e12 e13 e10 βˆ’e11 βˆ’e8 e9
e7 e7 βˆ’e6 e5 e4 βˆ’e3 βˆ’e2 e1 βˆ’e0 e15 e14 βˆ’e13 βˆ’e12 e11 e10 βˆ’e9 βˆ’e8
e8 e8 βˆ’e9 βˆ’e10 βˆ’e11 βˆ’e12 βˆ’e13 βˆ’e14 βˆ’e15 βˆ’e0 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7
e9 e9 e8 βˆ’e11 e10 βˆ’e13 e12 e15 βˆ’e14 βˆ’e1 βˆ’e0 βˆ’e3 e2 βˆ’e5 e4 e7 βˆ’e6
e10 e10 e11 e8 βˆ’e9 βˆ’e14 βˆ’e15 e12 e13 βˆ’e2 e3 βˆ’e0 βˆ’e1 βˆ’e6 βˆ’e7 e4 e5
e11 e11 βˆ’e10 e9 e8 βˆ’e15 e14 βˆ’e13 e12 βˆ’e3 βˆ’e2 e1 βˆ’e0 βˆ’e7 e6 βˆ’e5 e4
e12 e12 e13 e14 e15 e8 βˆ’e9 βˆ’e10 βˆ’e11 βˆ’e4 e5 e6 e7 βˆ’e0 βˆ’e1 βˆ’e2 βˆ’e3
e13 e13 βˆ’e12 e15 βˆ’e14 e9 e8 e11 βˆ’e10 βˆ’e5 βˆ’e4 e7 βˆ’e6 e1 βˆ’e0 e3 βˆ’e2
e14 e14 βˆ’e15 βˆ’e12 e13 e10 βˆ’e11 e8 e9 βˆ’e6 βˆ’e7 βˆ’e4 e5 e2 βˆ’e3 βˆ’e0 e1
e15 e15 e14 βˆ’e13 βˆ’e12 e11 e10 βˆ’e9 e8 βˆ’e7 e6 βˆ’e5 βˆ’e4 e3 e2 βˆ’e1 βˆ’e0
e16 e16 βˆ’e17 βˆ’e18 βˆ’e19 βˆ’e20 βˆ’e21 βˆ’e22 βˆ’e23 βˆ’e24 βˆ’e25 βˆ’e26 βˆ’e27 βˆ’e28 βˆ’e29 βˆ’e30 βˆ’e31
e17 e17 e16 βˆ’e19 e18 βˆ’e21 e20 e23 βˆ’e22 βˆ’e25 e24 e27 βˆ’e26 e29 βˆ’e28 βˆ’e31 e30
e18 e18 e19 e16 βˆ’e17 βˆ’e22 βˆ’e23 e20 e21 βˆ’e26 βˆ’e27 e24 e25 e30 e31 βˆ’e28 βˆ’e29
e19 e19 βˆ’e18 e17 e16 βˆ’e23 e22 βˆ’e21 e20 βˆ’e27 e26 βˆ’e25 e24 e31 βˆ’e30 e29 βˆ’e28
e20 e20 e21 e22 e23 e16 βˆ’e17 βˆ’e18 βˆ’e19 βˆ’e28 βˆ’e29 βˆ’e30 βˆ’e31 e24 e25 e26 e27
e21 e21 βˆ’e20 e23 βˆ’e22 e17 e16 e19 βˆ’e18 βˆ’e29 e28 βˆ’e31 e30 βˆ’e25 e24 βˆ’e27 e26
e22 e22 βˆ’e23 βˆ’e20 e21 e18 βˆ’e19 e16 e17 βˆ’e30 e31 e28 βˆ’e29 βˆ’e26 e27 e24 βˆ’e25
e23 e23 e22 βˆ’e21 βˆ’e20 e19 e18 βˆ’e17 e16 βˆ’e31 βˆ’e30 e29 e28 βˆ’e27 βˆ’e26 e25 e24
e24 e24 e25 e26 e27 e28 e29 e30 e31 e16 βˆ’e17 βˆ’e18 βˆ’e19 βˆ’e20 βˆ’e21 βˆ’e22 βˆ’e23
e25 e25 βˆ’e24 e27 βˆ’e26 e29 βˆ’e28 βˆ’e31 e30 e17 e16 e19 βˆ’e18 e21 βˆ’e20 βˆ’e23 e22
e26 e26 βˆ’e27 βˆ’e24 e25 e30 e31 βˆ’e28 βˆ’e29 e18 βˆ’e19 e16 e17 e22 e23 βˆ’e20 βˆ’e21
e27 e27 e26 βˆ’e25 βˆ’e24 e31 βˆ’e30 e29 βˆ’e28 e19 e18 βˆ’e17 e16 e23 βˆ’e22 e21 βˆ’e20
e28 e28 βˆ’e29 βˆ’e30 βˆ’e31 βˆ’e24 e25 e26 e27 e20 βˆ’e21 βˆ’e22 βˆ’e23 e16 e17 e18 e19
e29 e29 e28 βˆ’e31 e30 βˆ’e25 βˆ’e24 βˆ’e27 e26 e21 e20 βˆ’e23 e22 βˆ’e17 e16 βˆ’e19 e18
e30 e30 e31 e28 βˆ’e29 βˆ’e26 e27 βˆ’e24 βˆ’e25 e22 e23 e20 βˆ’e21 βˆ’e18 e19 e16 βˆ’e17
e31 e31 βˆ’e30 e29 e28 βˆ’e27 βˆ’e26 e25 βˆ’e24 e23 βˆ’e22 e21 e20 βˆ’e19 βˆ’e18 e17 e16

Below is the trigintaduonion multiplication table for ej,16≀j≀31.

eiej ej
e16 e17 e18 e19 e20 e21 e22 e23 e24 e25 e26 e27 e28 e29 e30 e31
ei e0 e16 e17 e18 e19 e20 e21 e22 e23 e24 e25 e26 e27 e28 e29 e30 e31
e1 e17 βˆ’e16 βˆ’e19 e18 βˆ’e21 e20 e23 βˆ’e22 βˆ’e25 e24 e27 βˆ’e26 e29 βˆ’e28 βˆ’e31 e30
e2 e18 e19 βˆ’e16 βˆ’e17 βˆ’e22 βˆ’e23 e20 e21 βˆ’e26 βˆ’e27 e24 e25 e30 e31 βˆ’e28 βˆ’e29
e3 e19 βˆ’e18 e17 βˆ’e16 βˆ’e23 e22 βˆ’e21 e20 βˆ’e27 e26 βˆ’e25 e24 e31 βˆ’e30 e29 βˆ’e28
e4 e20 e21 e22 e23 βˆ’e16 βˆ’e17 βˆ’e18 βˆ’e19 βˆ’e28 βˆ’e29 βˆ’e30 βˆ’e31 e24 e25 e26 e27
e5 e21 βˆ’e20 e23 βˆ’e22 e17 βˆ’e16 e19 βˆ’e18 βˆ’e29 e28 βˆ’e31 e30 βˆ’e25 e24 βˆ’e27 e26
e6 e22 βˆ’e23 βˆ’e20 e21 e18 βˆ’e19 βˆ’e16 e17 βˆ’e30 e31 e28 βˆ’e29 βˆ’e26 e27 e24 βˆ’e25
e7 e23 e22 βˆ’e21 βˆ’e20 e19 e18 βˆ’e17 βˆ’e16 βˆ’e31 βˆ’e30 e29 e28 βˆ’e27 βˆ’e26 e25 e24
e8 e24 e25 e26 e27 e28 e29 e30 e31 βˆ’e16 βˆ’e17 βˆ’e18 βˆ’e19 βˆ’e20 βˆ’e21 βˆ’e22 βˆ’e23
e9 e25 βˆ’e24 e27 βˆ’e26 e29 βˆ’e28 βˆ’e31 e30 e17 βˆ’e16 e19 βˆ’e18 e21 βˆ’e20 βˆ’e23 e22
e10 e26 βˆ’e27 βˆ’e24 e25 e30 e31 βˆ’e28 βˆ’e29 e18 βˆ’e19 βˆ’e16 e17 e22 e23 βˆ’e20 βˆ’e21
e11 e27 e26 βˆ’e25 βˆ’e24 e31 βˆ’e30 e29 βˆ’e28 e19 e18 βˆ’e17 βˆ’e16 e23 βˆ’e22 e21 βˆ’e20
e12 e28 βˆ’e29 βˆ’e30 βˆ’e31 βˆ’e24 e25 e26 e27 e20 βˆ’e21 βˆ’e22 βˆ’e23 βˆ’e16 e17 e18 e19
e13 e29 e28 βˆ’e31 e30 βˆ’e25 βˆ’e24 βˆ’e27 e26 e21 e20 βˆ’e23 e22 βˆ’e17 βˆ’e16 βˆ’e19 e18
e14 e30 e31 e28 βˆ’e29 βˆ’e26 e27 βˆ’e24 βˆ’e25 e22 e23 e20 βˆ’e21 βˆ’e18 e19 βˆ’e16 βˆ’e17
e15 e31 βˆ’e30 e29 e28 βˆ’e27 βˆ’e26 e25 βˆ’e24 e23 βˆ’e22 e21 e20 βˆ’e19 βˆ’e18 e17 βˆ’e16
e16 βˆ’e0 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 e8 e9 e10 e11 e12 e13 e14 e15
e17 βˆ’e1 βˆ’e0 βˆ’e3 e2 βˆ’e5 e4 e7 βˆ’e6 βˆ’e9 e8 e11 βˆ’e10 e13 βˆ’e12 βˆ’e15 e14
e18 βˆ’e2 e3 βˆ’e0 βˆ’e1 βˆ’e6 βˆ’e7 e4 e5 βˆ’e10 βˆ’e11 e8 e9 e14 e15 βˆ’e12 βˆ’e13
e19 βˆ’e3 βˆ’e2 e1 βˆ’e0 βˆ’e7 e6 βˆ’e5 e4 βˆ’e11 e10 βˆ’e9 e8 e15 βˆ’e14 e13 βˆ’e12
e20 βˆ’e4 e5 e6 e7 βˆ’e0 βˆ’e1 βˆ’e2 βˆ’e3 βˆ’e12 βˆ’e13 βˆ’e14 βˆ’e15 e8 e9 e10 e11
e21 βˆ’e5 βˆ’e4 e7 βˆ’e6 e1 βˆ’e0 e3 βˆ’e2 βˆ’e13 e12 βˆ’e15 e14 βˆ’e9 e8 βˆ’e11 e10
e22 βˆ’e6 βˆ’e7 βˆ’e4 e5 e2 βˆ’e3 βˆ’e0 e1 βˆ’e14 e15 e12 βˆ’e13 βˆ’e10 e11 e8 βˆ’e9
e23 βˆ’e7 e6 βˆ’e5 βˆ’e4 e3 e2 βˆ’e1 βˆ’e0 βˆ’e15 βˆ’e14 e13 e12 βˆ’e11 βˆ’e10 e9 e8
e24 βˆ’e8 e9 e10 e11 e12 e13 e14 e15 βˆ’e0 βˆ’e1 βˆ’e2 βˆ’e3 βˆ’e4 βˆ’e5 βˆ’e6 βˆ’e7
e25 βˆ’e9 βˆ’e8 e11 βˆ’e10 e13 βˆ’e12 βˆ’e15 e14 e1 βˆ’e0 e3 βˆ’e2 e5 βˆ’e4 βˆ’e7 e6
e26 βˆ’e10 βˆ’e11 βˆ’e8 e9 e14 e15 βˆ’e12 βˆ’e13 e2 βˆ’e3 βˆ’e0 e1 e6 e7 βˆ’e4 βˆ’e5
e27 βˆ’e11 e10 βˆ’e9 βˆ’e8 e15 βˆ’e14 e13 βˆ’e12 e3 e2 βˆ’e1 βˆ’e0 e7 βˆ’e6 e5 βˆ’e4
e28 βˆ’e12 βˆ’e13 βˆ’e14 βˆ’e15 βˆ’e8 e9 e10 e11 e4 βˆ’e5 βˆ’e6 βˆ’e7 βˆ’e0 e1 e2 e3
e29 βˆ’e13 e12 βˆ’e15 e14 βˆ’e9 βˆ’e8 βˆ’e11 e10 e5 e4 βˆ’e7 e6 βˆ’e1 βˆ’e0 βˆ’e3 e2
e30 βˆ’e14 e15 e12 βˆ’e13 βˆ’e10 e11 βˆ’e8 βˆ’e9 e6 e7 e4 βˆ’e5 βˆ’e2 e3 βˆ’e0 βˆ’e1
e31 βˆ’e15 βˆ’e14 e13 e12 βˆ’e11 βˆ’e10 e9 βˆ’e8 e7 βˆ’e6 e5 e4 βˆ’e3 βˆ’e2 e1 βˆ’e0

Triples

There are 155 distinguished triples (or triads) of imaginary trigintaduonion units in the trigintaduonion multiplication table, which are listed below. In comparison, the octonions have 7 such triples, the sedenions have 35, while the sexagintaquatronions have 651 (See OEIS Template:OEIS link).Template:Sfnp

  • 45 triples of type {Ξ±, Ξ±, Ξ²}: {3, 13, 14}, {3, 21, 22}, {3, 25, 26}, {5, 11, 14}, {5, 19, 22}, {5, 25, 28}, {6, 11, 13}, {6, 19, 21}, {6, 26, 28}, {7, 9, 14}, {7, 10, 13}, {7, 11, 12}, {7, 17, 22}, {7, 18, 21}, {7, 19, 20}, {7, 25, 30}, {7, 26, 29}, {7, 27, 28}, {9, 19, 26}, {9, 21, 28}, {10, 19, 25}, {10, 22, 28}, {11, 17, 26}, {11, 18, 25}, {11, 19, 24}, {11, 21, 30}, {11, 22, 29}, {11, 23, 28}, {12, 21, 25}, {12, 22, 26}, {13, 17, 28}, {13, 19, 30}, {13, 20, 25}, {13, 21, 24}, {13, 22, 27}, {13, 23, 26}, {14, 18, 28}, {14, 19, 29}, {14, 20, 26}, {14, 21, 27}, {14, 22, 24}, {14, 23, 25}, {15, 19, 28}, {15, 21, 26}, {15, 22, 25}
  • 20 triples of type {Ξ², Ξ², Ξ²}: {3, 5, 6}, {3, 9, 10}, {3, 17, 18}, {3, 29, 30}, {5, 9, 12}, {5, 17, 20}, {5, 27, 30}, {6, 10, 12}, {6, 18, 20}, {6, 27, 29}, {9, 17, 24}, {9, 23, 30}, {10, 18, 24}, {10, 23, 29}, {12, 20, 24}, {12, 23, 27}, {15, 17, 30}, {15, 18, 29}, {15, 20, 27}, {15, 23, 24}
  • 15 triples of type {Ξ², Ξ², Ξ²}: {3, 12, 15}, {3, 20, 23}, {3, 24, 27}, {5, 10, 15}, {5, 18, 23}, {5, 24, 29}, {6, 9, 15}, {6, 17, 23}, {6, 24, 30}, {9, 18, 27}, {9, 20, 29}, {10, 17, 27}, {10, 20, 30}, {12, 17, 29}, {12, 18, 30}
  • 60 triples of type {Ξ±, Ξ², Ξ³}: {1, 6, 7}, {1, 10, 11}, {1, 12, 13}, {1, 14, 15}, {1, 18, 19}, {1, 20, 21}, {1, 22, 23}, {1, 24, 25}, {1, 26, 27}, {1, 28, 29}, {2, 5, 7}, {2, 9, 11}, {2, 12, 14}, {2, 13, 15}, {2, 17, 19}, {2, 20, 22}, {2, 21, 23}, {2, 24, 26}, {2, 25, 27}, {2, 28, 30}, {3, 4, 7}, {3, 8, 11}, {3, 16, 19}, {3, 28, 31}, {4, 9, 13}, {4, 10, 14}, {4, 11, 15}, {4, 17, 21}, {4, 18, 22}, {4, 19, 23}, {4, 24, 28}, {4, 25, 29}, {4, 26, 30}, {5, 8, 13}, {5, 16, 21}, {5, 26, 31}, {6, 8, 14}, {6, 16, 22}, {6, 25, 31}, {7, 8, 15}, {7, 16, 23}, {7, 24, 31}, {8, 17, 25}, {8, 18, 26}, {8, 19, 27}, {8, 20, 28}, {8, 21, 29}, {8, 22, 30}, {9, 16, 25}, {9, 22, 31}, {10, 16, 26}, {10, 21, 31}, {11, 16, 27}, {11, 20, 31}, {12, 16, 28}, {12, 19, 31}, {13, 16, 29}, {13, 18, 31}, {14, 16, 30}, {14, 17, 31}
  • 15 triples of type {Ξ², Ξ³, Ξ³}: {1, 2, 3}, {1, 4, 5}, {1, 8, 9}, {1, 16, 17}, {1, 30, 31}, {2, 4, 6}, {2, 8, 10}, {2, 16, 18}, {2, 29, 31}, {4, 8, 12}, {4, 16, 20}, {4, 27, 31}, {8, 16, 24}, {8, 23, 31}, {5, 16, 31}

Computational algorithms

The first computational algorithm for the multiplication of trigintaduonions was developed by Template:Harvtxt.

Applications

The trigintaduonions have applications in particle physics,[11] quantum physics, and other branches of modern physics.[10] More recently, the trigintaduonions and other hypercomplex numbers have also been used in neural network research[12] and cryptography.

Further algebras

Robert de Marrais's terms for the algebras immediately following the sedenions are the pathions (i.e. trigintaduonions), chingons, routons, and voudons.[8][13] They are summarized as follows.[1][5]

Name Dimension Symbol Etymology Other names
Pathions 32 = 25 β„™, π’ž5Template:Sfnp 32 paths of wisdom of Kabbalah, from the Sefer Yetzirah Trigintaduonions (𝕋), 32-nions
Chingons 64 = 26 𝕏, π’ž6 64 hexagrams of the I Ching Sexagintaquatronions, 64-nions
Routons 128 = 27 π•Œ, π’ž7 Massachusetts Route 128, of the "Massachusetts Miracle" Centumduodetrigintanions, 128-nions
Voudons 256 = 28 𝕍, π’ž8 256 deities of the IfΓ‘ pantheon of Voodoo or Voudon Ducentiquinquagintasexions,[14] 256-nions

References

Template:Reflist

Template:Wikt

Template:Navbox Template:Dimension topics Template:Authority control