William Rowan Hamilton

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William Rowan Hamilton

Sir William Rowan Hamilton (* 4. August 1805 in Dublin; † 2. September 1865 bei Dunsink) war ein irisch-englischer Mathematiker und Physiker.

Hamilton studierte in Dublin Mathematik und wurde bereits 1827 Professor für Astronomie sowie königlicher Astronom (Royal Astronomer) für Irland.

In frühen Jahren beschäftigte sich Hamilton mit Strahlensystemen und der geometrischen Optik. Mit nur 18 Jahren entdeckte er das für die Physik wichtige hamiltonsche Extremalprinzip, das besagt, dass jede Bewegung eines mechanischen Systems derart verläuft, dass die Wirkung stationär ist.

$\delta S=\delta \int L(q,{\dot {q}},t)dt=0$

Mit Hilfe der Variationsrechnung folgen aus dem hamiltonschen Prinzip die Euler-Lagrange-Gleichungen als notwendige Bedingung.

Später beschäftigte er sich mit Quaternionen (hyperkomplexen Zahlen), die heutzutage beispielsweise Anwendung in der Computergrafik finden.

Leben

Hamilton wurde in Dublin in der Dominick Street 36 als Sohn des Anwalts Archibald Hamilton geboren. Er wurde von seinem Onkel, dem anglikanischen Priester und Linguisten James Hamilton erzogen und erwies sich bald als Wunderkind. Im Alter von sieben Jahren hatte er bereits beachtlich Hebräisch gelernt, und vor dem 13. Geburtstag bereits zwölf Sprachen, darunter außer den klassischen und modernen europäischen Sprachen auch Persisch, Arabisch, Hindi, Sanskrit und Malaiisch. Bis zum Ende seines Lebens las er oft persische und arabische Texte zur Entspannung.

Hamiltons mathematische Entwicklung scheint völlig ohne Beteiligung anderer zustande gekommen zu sein, so dass man seine späteren Schriften keiner bestimmten Schule zuordnen kann, allenfalls einer eigenen "Hamilton-Schule". Der junge Hamilton war nicht nur ein ausgezeichneter Kopfrechner, sondern schien auch gelegentlich besonderen Spaß daran zu finden, komplizierte Formeln bis auf die letzte Nachkommastelle genau auszurechnen. Im Alter von zwölf Jahren forderte er Zerah Colburn heraus (einen Jungen mit "Rechengenie", welcher in Dublin auftrat), und machte sich gar nicht schlecht bei dem Wettbewerb. Mit zehn Jahren verschlang er eine lateinische Ausgabe von Euklid, und mit zwölf griff er zu Newtons Arithmetica universalis, als Einführung in die moderne Analysis. Hamilton ging schnell zur Principia über; mit 17 hatte er einen großen Teil davon begriffen, neben einigen modernen Schriften über analytische Geometrie und Differentialrechnung.

Zur gleichen Zeit bereitete sich Hamilton auf das Trinity College vor und musste einen Teil seiner Zeit den Klassikern widmen. Im 17. Lebensjahr (1822) begann er mit Laplaces Mécanique Céleste. Nichts konnte besser passen, um Hamiltons mathematische Kräfte zu fördern, denn Laplaces großes Werk verlangt seit jeher vom Leser sorgfältige und oft mühsame Arbeit. Im erfolgreichen Angriff auf diese Schatzkammer erhielt Hamiltons Verstand den letzten Schliff; seither widmete er sich ausschließlich der mathematischen Forschung (obgleich er sich stets auch über den Fortschritt in anderen Wissenschaften auf dem Laufenden hielt).

Hamilton entdeckte einen wichtigen Fehler in einer von Laplaces Herleitungen. Freunde schlugen ihm vor, seine Anmerkungen schriftlich an Dr. John Brinkley (Bischof von Cloyne und Erster Königlicher Astronom) zu senden. Brinkley erkannte das riesige Talent des Jungen sofort und ermutigte ihn freundlich.

Hamiltons College-Laufbahn war beispiellos. Unter den gewiss überdurchschnittlichen Mitbewerbern war er der erste in jedem Fach und in jeder Prüfung. Er zählte zu den wenigen, die sowohl in Griechisch als auch in Physik Bestnoten erreichten. Nach zahlreichen Ehrungen hätte Hamilton sicherlich auch beide Goldmedaillen bei den Abschlussprüfungen bekommen, wenn nicht ein unvorhergesehenes Ereignis eingetreten wäre: seine Berufung zum Professor der Dubliner Universität 1827, mit kaum 22 Jahren, als Nachfolger von Dr. Brinkley. Das Wahlgremium hatte den bescheidenen Hamilton zuvor noch zur Kandidatur auffordern müssen.

Er war vielleicht nicht besonders gut auf seinen neuen Posten vorbereitet, denn trotz guter Kenntnisse in theoretischer Physik hatte er sich kaum mit der praktischen Tätigkeit eines Astronomen befasst. Andererseits wurde von ihm auch nur erwartet, seine Zeit so nützlich wie möglich in den Dienst des wissenschaftlichen Fortschritts zu stellen, ohne Festlegungen etwa auf praktische Beobachtungstätigkeit am Teleskop.

1835 erhielt Hamilton als Sekretär der British Association for the Advancement of Sience den Ritterschlag. Größere Ehren folgten schnell, darunter die Wahl zum Präsidenten der Royal Irish Academy 1837, und zum korrespondierenden Mitglied der Akademie von Sankt Petersburg.

Schriften

• On a general method in dynamics. Dublin 1834
• Lectures on quaternions. Dublin 1853
• Elements of quaternions. (deutsch: Leipzig 1882- 1884)

Siehe auch

• Hamiltonoperator
• Hamilton-Funktion
• Hamiltonkreis

Weblinks

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