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 form a Template:Nowrap noncommutative and nonassociative algebra over the real numbers.[1][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. Other names include Template:Nowrap, Template:Nowrap, Template:Nowrap, and Template:Nowrap. Trigintaduonions have also been referred to as pathions (ℙ),[3][4] which Robert P. C. de Marrais had named in reference to the 32 paths of wisdom from the Kabbalistic (Jewish mystical) text Sefer Yetzirah. However, this term is not generally accepted as standard terminology.

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+⋯+x30e30+x31e31

with real coefficients Template:Mvar.

The trigintaduonions can be obtained by applying the Cayley–Dickson construction to the sedenions.[5] Applying the Cayley–Dickson construction to the trigintaduonions yields a 64-dimensional algebra called the 64-ions, 64-nions, sexagintaquatronions, or sexagintaquattuornions.

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

An algebra of dimension 4 over the octonions 𝕆:

∑i=03ai⋅ei where ai∈𝕆 and ei∉𝕆

An algebra of dimension 8 over quaternions ℍ:

∑i=07ai⋅ei where ai∈ℍ and ei∉ℍ

An algebra of dimension 16 over the complex numbers ℂ:

∑i=015ai⋅ei where ai∈ℂ and ei∉ℂ

An algebra of dimension 32 over the real numbers ℝ:

∑i=031ai⋅ei where ai∈ℝ and ei∉ℝ

ℝ,ℂ,ℍ,𝕆,𝕊 are all subsets of 𝕋. This relation can be expressed as:

ℝ⊂ℂ⊂ℍ⊂𝕆⊂𝕊⊂𝕋⊂⋯

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.[6] As with the sedenions, the trigintaduonions contain zero divisors and are thus not a division algebra. Whereas the sedenions have 84 zero divisors,[7] the trigintaduonions have 1,260 zero divisors derived from 147 distinct triples.[8] 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).

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

Multiplication tables

The multiplication of the unit trigintaduonions is illustrated in the two tables below. Combined, they form a single 32×32 table with 1024 cells.[9][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 −e0 e3 −e2 e5 −e4 −e7 e6 e9 −e8 −e11 e10 −e13 e12 e15 −e14
e2 e2 −e3 −e0 e1 e6 e7 −e4 −e5 e10 e11 −e8 −e9 −e14 −e15 e12 e13
e3 e3 e2 −e1 −e0 e7 −e6 e5 −e4 e11 −e10 e9 −e8 −e15 e14 −e13 e12
e4 e4 −e5 −e6 −e7 −e0 e1 e2 e3 e12 e13 e14 e15 −e8 −e9 −e10 −e11
e5 e5 e4 −e7 e6 −e1 −e0 −e3 e2 e13 −e12 e15 −e14 e9 −e8 e11 −e10
e6 e6 e7 e4 −e5 −e2 e3 −e0 −e1 e14 −e15 −e12 e13 e10 −e11 −e8 e9
e7 e7 −e6 e5 e4 −e3 −e2 e1 −e0 e15 e14 −e13 −e12 e11 e10 −e9 −e8
e8 e8 −e9 −e10 −e11 −e12 −e13 −e14 −e15 −e0 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7
e9 e9 e8 −e11 e10 −e13 e12 e15 −e14 −e1 −e0 −e3 e2 −e5 e4 e7 −e6
e10 e10 e11 e8 −e9 −e14 −e15 e12 e13 −e2 e3 −e0 −e1 −e6 −e7 e4 e5
e11 e11 −e10 e9 e8 −e15 e14 −e13 e12 −e3 −e2 e1 −e0 −e7 e6 −e5 e4
e12 e12 e13 e14 e15 e8 −e9 −e10 −e11 −e4 e5 e6 e7 −e0 −e1 −e2 −e3
e13 e13 −e12 e15 −e14 e9 e8 e11 −e10 −e5 −e4 e7 −e6 e1 −e0 e3 −e2
e14 e14 −e15 −e12 e13 e10 −e11 e8 e9 −e6 −e7 −e4 e5 e2 −e3 −e0 e1
e15 e15 e14 −e13 −e12 e11 e10 −e9 e8 −e7 e6 −e5 −e4 e3 e2 −e1 −e0
e16 e16 −e17 −e18 −e19 −e20 −e21 −e22 −e23 −e24 −e25 −e26 −e27 −e28 −e29 −e30 −e31
e17 e17 e16 −e19 e18 −e21 e20 e23 −e22 −e25 e24 e27 −e26 e29 −e28 −e31 e30
e18 e18 e19 e16 −e17 −e22 −e23 e20 e21 −e26 −e27 e24 e25 e30 e31 −e28 −e29
e19 e19 −e18 e17 e16 −e23 e22 −e21 e20 −e27 e26 −e25 e24 e31 −e30 e29 −e28
e20 e20 e21 e22 e23 e16 −e17 −e18 −e19 −e28 −e29 −e30 −e31 e24 e25 e26 e27
e21 e21 −e20 e23 −e22 e17 e16 e19 −e18 −e29 e28 −e31 e30 −e25 e24 −e27 e26
e22 e22 −e23 −e20 e21 e18 −e19 e16 e17 −e30 e31 e28 −e29 −e26 e27 e24 −e25
e23 e23 e22 −e21 −e20 e19 e18 −e17 e16 −e31 −e30 e29 e28 −e27 −e26 e25 e24
e24 e24 e25 e26 e27 e28 e29 e30 e31 e16 −e17 −e18 −e19 −e20 −e21 −e22 −e23
e25 e25 −e24 e27 −e26 e29 −e28 −e31 e30 e17 e16 e19 −e18 e21 −e20 −e23 e22
e26 e26 −e27 −e24 e25 e30 e31 −e28 −e29 e18 −e19 e16 e17 e22 e23 −e20 −e21
e27 e27 e26 −e25 −e24 e31 −e30 e29 −e28 e19 e18 −e17 e16 e23 −e22 e21 −e20
e28 e28 −e29 −e30 −e31 −e24 e25 e26 e27 e20 −e21 −e22 −e23 e16 e17 e18 e19
e29 e29 e28 −e31 e30 −e25 −e24 −e27 e26 e21 e20 −e23 e22 −e17 e16 −e19 e18
e30 e30 e31 e28 −e29 −e26 e27 −e24 −e25 e22 e23 e20 −e21 −e18 e19 e16 −e17
e31 e31 −e30 e29 e28 −e27 −e26 e25 −e24 e23 −e22 e21 e20 −e19 −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 −e16 −e19 e18 −e21 e20 e23 −e22 −e25 e24 e27 −e26 e29 −e28 −e31 e30
e2 e18 e19 −e16 −e17 −e22 −e23 e20 e21 −e26 −e27 e24 e25 e30 e31 −e28 −e29
e3 e19 −e18 e17 −e16 −e23 e22 −e21 e20 −e27 e26 −e25 e24 e31 −e30 e29 −e28
e4 e20 e21 e22 e23 −e16 −e17 −e18 −e19 −e28 −e29 −e30 −e31 e24 e25 e26 e27
e5 e21 −e20 e23 −e22 e17 −e16 e19 −e18 −e29 e28 −e31 e30 −e25 e24 −e27 e26
e6 e22 −e23 −e20 e21 e18 −e19 −e16 e17 −e30 e31 e28 −e29 −e26 e27 e24 −e25
e7 e23 e22 −e21 −e20 e19 e18 −e17 −e16 −e31 −e30 e29 e28 −e27 −e26 e25 e24
e8 e24 e25 e26 e27 e28 e29 e30 e31 −e16 −e17 −e18 −e19 −e20 −e21 −e22 −e23
e9 e25 −e24 e27 −e26 e29 −e28 −e31 e30 e17 −e16 e19 −e18 e21 −e20 −e23 e22
e10 e26 −e27 −e24 e25 e30 e31 −e28 −e29 e18 −e19 −e16 e17 e22 e23 −e20 −e21
e11 e27 e26 −e25 −e24 e31 −e30 e29 −e28 e19 e18 −e17 −e16 e23 −e22 e21 −e20
e12 e28 −e29 −e30 −e31 −e24 e25 e26 e27 e20 −e21 −e22 −e23 −e16 e17 e18 e19
e13 e29 e28 −e31 e30 −e25 −e24 −e27 e26 e21 e20 −e23 e22 −e17 −e16 −e19 e18
e14 e30 e31 e28 −e29 −e26 e27 −e24 −e25 e22 e23 e20 −e21 −e18 e19 −e16 −e17
e15 e31 −e30 e29 e28 −e27 −e26 e25 −e24 e23 −e22 e21 e20 −e19 −e18 e17 −e16
e16 −e0 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 e8 e9 e10 e11 e12 e13 e14 e15
e17 −e1 −e0 −e3 e2 −e5 e4 e7 −e6 −e9 e8 e11 −e10 e13 −e12 −e15 e14
e18 −e2 e3 −e0 −e1 −e6 −e7 e4 e5 −e10 −e11 e8 e9 e14 e15 −e12 −e13
e19 −e3 −e2 e1 −e0 −e7 e6 −e5 e4 −e11 e10 −e9 e8 e15 −e14 e13 −e12
e20 −e4 e5 e6 e7 −e0 −e1 −e2 −e3 −e12 −e13 −e14 −e15 e8 e9 e10 e11
e21 −e5 −e4 e7 −e6 e1 −e0 e3 −e2 −e13 e12 −e15 e14 −e9 e8 −e11 e10
e22 −e6 −e7 −e4 e5 e2 −e3 −e0 e1 −e14 e15 e12 −e13 −e10 e11 e8 −e9
e23 −e7 e6 −e5 −e4 e3 e2 −e1 −e0 −e15 −e14 e13 e12 −e11 −e10 e9 e8
e24 −e8 e9 e10 e11 e12 e13 e14 e15 −e0 −e1 −e2 −e3 −e4 −e5 −e6 −e7
e25 −e9 −e8 e11 −e10 e13 −e12 −e15 e14 e1 −e0 e3 −e2 e5 −e4 −e7 e6
e26 −e10 −e11 −e8 e9 e14 e15 −e12 −e13 e2 −e3 −e0 e1 e6 e7 −e4 −e5
e27 −e11 e10 −e9 −e8 e15 −e14 e13 −e12 e3 e2 −e1 −e0 e7 −e6 e5 −e4
e28 −e12 −e13 −e14 −e15 −e8 e9 e10 e11 e4 −e5 −e6 −e7 −e0 e1 e2 e3
e29 −e13 e12 −e15 e14 −e9 −e8 −e11 e10 e5 e4 −e7 e6 −e1 −e0 −e3 e2
e30 −e14 e15 e12 −e13 −e10 e11 −e8 −e9 e6 e7 e4 −e5 −e2 e3 −e0 −e1
e31 −e15 −e14 e13 e12 −e11 −e10 e9 −e8 e7 −e6 e5 e4 −e3 −e2 e1 −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.[10]

  • 45 triples of type {α, α, β}: {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 {β, β, β}: {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 {β, β, β}: {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 {α, β, γ}: {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 {β, γ, γ}: {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}, {15, 16, 31}

Applications

The trigintaduonions have applications in quantum physics and other branches of modern physics.[9] More recently, the trigintaduonions and other hypercomplex numbers have also been used in research on neural networks[11] and digital signal processing.[3]

References

Template:Reflist

Template:Wikt

Template:Navbox Template:Dimension topics Template:Authority control