2021-03 HistoRik over ... William Hamilton
William Rowan Hamilton (1805-1865)
Niet zo lang geleden trof ik een postzegelreeks aan met o.a. Einstein.
Bij nader onderzoek was het een reeks uit Ierland uit 2005 ter herdenking van 50 jaar overlijden van Albert Einstein (1879-1955), 60 jaar UNESCO, en het 200e geboortejaar van William R. Hamilton.
Dus eens zoeken wie hij was en waarom hij belangrijk was voor Ierland.
William Rowan Hamilton was een Ierse wiskundige, natuurkundige en astronoom met baanbrekend werk in de optica, dynamica en algebra.
William was de vierde van negen kinderen in het gezin en geboren in Dublin. De vader werkte als advocaat in Dublin. Vanwege de slechte gezondheid van de ouders werd hij vanaf de leeftijd van één jaar overgedragen naar de oom James Hamilton, een goed opgeleide man, kapelaan en leraar. Als William 12 jaar is sterft zijn moeder op 37-jarige leeftijd, en twee jaar later sterft ook zijn vader op 41-jarige leeftijd.
William werd dus de hele tijd opgeleid door oom James die hem ook hielp in zijn ontwikkeling.
Op driejarige leeftijd kon hij al vloeiend lezen en begon ook al met rekenen. Op zijn zeven jaar kende hij al Latijn, Grieks en Hebreeuws. Onder impuls van oom James, die zelf een goede linguïst was, kende William op 12-jarige leeftijd al 12 talen, waaronder Perzisch, Arabisch en Sanskriet. Hij hechtte veel waarde aan literatuur en poëzie en was zijn hele leven bevriend met beroemde schrijvers.
Hij hield zich heel die tijd ook bezig met wiskunde en bestudeerde vanaf zijn dertiende jaar de werken van Euclides en de meeste mathematische werken van Newton. Op 17-jarige leeftijd begon hij de hemelmechanica van Laplace te bestuderen en vond zowaar een fout, die hij rapporteerde aan de Astronomer Royal van Ierland, John Brinkley, die ook hoogleraar astronomie was aan de Universiteit van Dublin. Deze waardeerde de capaciteiten van de jonge man en hielp hem dan met de studie van wiskunde en natuurkunde als autodidact. Professor Brinkley zei dat William wel eens een tweede Newton zou kunnen worden.
William Hamilton begon in 1823 op zijn 18de te studeren aan het Trinity College van de Dublin University. Hij toonde briljante vaardigheden, op alle vakken behaalde hij de eerste plaats en werd in 1827, als 22-jarige student, al benoemd tot hoogleraar astronomie aan de Universiteit van Dublin, dit op aanbeveling van de gepensioneerde Brinkley. Hij nam dan ook de functie over van Astronomer Royal voor Ierland en in die functie was hij tegelijkertijd directeur van het Dunsink Observatory in Dublin. Daar bleef hij 38 jaar tot zijn dood.
Hij publiceerde een aantal artikelen over geometrische optica, die van grote waarde waren voor de theorie van optische instrumenten, maar deed weinig aan astronomie.
Daarvoor kreeg hij wel kritiek vanuit Londen.
In 1833 trouwde hij op 28-jarige leeftijd met Helen Bayley. Hoewel ze twee zonen en een dochter kregen, was hun huwelijk niet succesvol en hij begon alcohol te misbruiken.
1834-1835 waren vruchtbare jaren: er verschenen de klassieke werken over “Hamiltoniaanse mechanica”, wat wel de grootste toevoeging aan de theoretische dynamiek werd genoemd sinds Newton en Lagrange.
Hij kreeg de titel “Ridder”(Sir) voor zijn ontdekkingen in de optica en voor al zijn wetenschappelijke verdiensten en ontving een Koninklijke Medaille van de Royal Society uit Londen.
Er waren echter nog een aantal grote ontdekkingen in het verschiet.
Ook in 1835 voltooide Hamilton de ontwikkeling van een nieuwe, uiterst algemene benadering voor het oplossen van dynamische problemen in de vorm van een variatieprincipe (principe van Hamilton). Bijna een eeuw later bleek deze benadering de sleutel te zijn voor het ontstaan van de kwantummechanica, en het door Hamilton ontdekte variatieprincipe werd met succes gebruikt bij de ontwikkeling van de veldvergelijkingen van de algemene relativiteitstheorie.
In 1837 werd hij ook nog president van de Royal Irish Academy en corresponderend lid van de Academy of Sciences van Sint-Petersburg.
Vanaf dan hield Hamilton zich hoofdzakelijk bezig met wiskunde, hoewel hij directeur van de sterrenwacht bleef.
1843 was een keerpunt in het leven van Hamilton. Dit jaar ontdekte hij het algebraïsche systeem van quaternionen - een veralgemening van het systeem van complexe getallen - en wijdde de resterende twee decennia van zijn leven aan hun studie . Bekend werd de Broome-brug in Dublin, met de gedenkplaat : "Hier tijdens een wandeling, 16 oktober 1843, ontdekte Sir William Rowan Hamilton in een flits van genialiteit de formule voor het vermenigvuldigen van quaternionen."
In Groot-Brittannië werd de theorie van de quaternionen begroet met buitengewoon enthousiasme en "diep respect dat het punt van ontzag bereikt", in Ierland , en later in Engeland, werd het een verplicht onderdeel van het onderwijs.
In het voorjaar van 1865 begon Hamiltons gezondheid snel te verslechteren.
Hij slaagde erin zijn langdurige werk, de monografie "Elements of Quaternions", een paar dagen voor zijn dood te voltooien. Hamilton stierf op 2 september op 60-jarige leeftijd . Hij ligt begraven in het Mount Jerome Cemetery in Dublin.
Op de Maan is een krater naar hem genoemd. Diameter 32 km, aan de zuidoostelijke rand (42°S - 82°E) in Mare Australe nabij krater Oken.
In de Maanmonografieën VVS - 1988 staat er voor Hamilton : Iers wiskundige, directeur Observatorium Dunsink, driedimensionele algebra, mathematische fysica, differentiaal rekenen.
Aleksey Nikolajevitsj Krylov (1863 Kazan - 1945 Leningrad) Russische wiskundige, academicus van de Academy of Sciences, St Petersburg sinds 1916, hoogleraar Maritieme Academie; generaal van de vloot van Russische rijk. Lid van de Mathematical Society, St. Petersburg, schreef dat Hamilton "een van de grootste wiskundigen was, onderscheiden door de veelheid van zijn werken, het belang van de ontdekkingen die ze bevatten, de diepgang van het denken, de originaliteit van de methoden maar tegelijkertijd als een rekenmachine.
Voor wie meer wil weten over de wiskunde, zoek maar eens op volgende termen: “wiskunde getal e”, “wiskunde quaternionen” , “imaginaire getallen” en van daaruit verder. Dikwijls wordt Hamilton vermeld tussen wetenschappers als Gauss, Euler, Kepler, Newton.
Tekst: Rik Blondeel, juni 2021