Arthur Cayley
Arthur Cayley (ur. 1821 w Richmond, Anglia; zm. 1895 w Cambridge) – brytyjski matematyk, jeden z najwybitniejszych przedstawicieli XIX‑wiecznej algebry i teorii grup. Jego prace położyły podwaliny pod nowoczesną algebrę liniową, geometrię opisową oraz teorię grafów.
Życie
Arthur Cayley urodził się w rodzinie kupca w Richmond w 1821 roku. W wieku sześciu lat został przygarnięty przez rodzinę Wellesleyów, co umożliwiło mu edukację w prestiżowych placówkach. Studiował w Uniwersytecie Cambridge, gdzie uzyskał stopień Bachelor of Arts w 1842 roku oraz Master of Arts w 1845. W 1846 roku został wybrany do Royal Society, a w 1855 otrzymał tytuł profesora w Cambridge.
Działalność naukowa
Cayley zasłynął z licznych odkryć i publikacji, m.in.:
- W 1854 roku opublikował pracę „On the Theory of Algebraic Invariants”, w której wprowadził pojęcie macierzy jako narzędzia algebraicznego.
- W 1857 roku sformułował tzw. twierdzenie Cayleya‑Hamiltona, które stwierdza, że każda macierz kwadratowa spełnia własne równanie charakterystyczne.
- W 1848 roku opracował kalkulację operacyjną, będącą prekursorem współczesnej teorii operatorów.
- W 1859 roku wprowadził pojęcie reprezentacji grup oraz zdefiniował grupę symetryczną Sₙ, opisując jej strukturę za pomocą permutacji.
- Pioniersko zajmował się geometrią anklową, opisując tzw. powierzchnię Cayleya oraz kubik Cayleya.
Główne wyniki
Do najważniejszych wkładów Cayleya należą:
- Teoria macierzy – wprowadzenie macierzy jako obiektów algebraicznych oraz rozwinięcie ich własności.
- Twierdzenie Cayleya‑Hamiltona – fundamentalne w algebrze liniowej i teorii pierścieni.
- Grupy permutacji – podstawy teorii grup, w tym definicja grupy symetrycznej Sₙ.
- Inwarianty algebraiczne – prace nad charakterystyką form algebraicznych, które wpłynęły na rozwój algebry inwariantnej.
- Teoria grafów – w 1857 roku opisał tzw. formułę Cayleya liczącą liczbę drzew rozpinających w grafie.
Dziedzictwo
Arthur Cayley jest uznawany za jednego z ojców nowoczesnej algebry. Jego podejście do struktur algebraicznych jako obiektów abstrakcyjnych przyczyniło się do powstania algebry abstrakcyjnej. W Cambridge poświęcono mu własny budynek – Cayley Laboratory. Liczne pojęcia i twierdzenia noszą jego imię, a jego prace są wciąż cytowane w literaturze matematycznej.
Publikacje wybrane
- Cayley, A. (1845). On the Theory of the Analytical Forms Represented by the Symbolic Method.
- Cayley, A. (1854). On the Theory of Algebraic Invariants.
- Cayley, A. (1857). Memoir on the Theory of Matrices.
- Cayley, A. (1859). On the Theory of Groups, as Determined by the Symbolic Representation of Substitutions.
Źródła
- MacTutor History of Mathematics – biografia Arthur Cayley (źródło wewnętrzne).
- Encyklopedia PWN – hasło „Cayley, Arthur”.