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Hurwitz's theorem (composition algebras)

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4060: 2785: 1455: 5123: 2002: 3587: 3933: 3421: 3226: 3027: 2586: 3121: 2897: 5308: 396: 726: 3892: 2091: 5459:. (By self-adjointness the diagonal entries will be real.) Freudenthal's diagonalization theorem immediately implies the Jordan condition, since Jordan products by real diagonal matrices commute on 4429: 2624:
by construction are skew-symmetric and orthogonal. In fact Eckmann constructed operators of this type in a slightly different but equivalent way. It is in fact the method originally followed in
2634: 4167: 4961: 1258: 4986: 1825: 4301: 4799: 3480: 4055:{\displaystyle \operatorname {Tr} _{\mathbf {R} }XY=\operatorname {Tr} _{\mathbf {R} }YX,\qquad \operatorname {Tr} _{\mathbf {R} }(XY)Z=\operatorname {Tr} _{\mathbf {R} }X(YZ).} 5183: 6024: 3311: 3132: 6263: 2935: 2480: 98:. Hurwitz's theorem implies that multiplicative formulas for sums of squares can only occur in 1, 2, 4 and 8 dimensions, a result originally 3697:
1-dimensional complex representations. The total number of irreducible complex representations is the number of conjugacy classes. So since
3038: 2815: 5194: 1161:
are examples of associative Euclidean Hurwitz algebras with their standard norms and involutions. There are moreover natural inclusions
5805: 5513:
preserves the sums of all the squares, this is equivalent to maximizing the sums of the squares of the norms of the diagonal terms of
3725:
is even, there are two and their dimension must divide the order of the group, so is a power of two, so they must both have dimension
282: 626: 401:
Evidently the involution has period two and preserves the inner product and norm. These operators have the following properties:
3820: 115: 2013: 6608: 6550: 6445: 6419: 6385: 6311: 6237: 4327: 6036: 3701:
is even, there are two further irreducible complex representations. Since the sum of the squares of the dimensions equals
135: 6520: 6130: 6074: 2780:{\displaystyle \displaystyle {(x_{1}^{2}+\cdots +x_{N}^{2})(y_{1}^{2}+\cdots +y_{N}^{2})=z_{1}^{2}+\cdots +z_{N}^{2},}} 6193:
Jordan, P.; von Neumann, J.; Wigner, E. (1934), "On an algebraic generalization of the quantum mechanical formalism",
6631: 6586: 6646: 4091: 1450:{\displaystyle \displaystyle {C=B\oplus Bj,\,\,\,(a+bj)^{*}=a^{*}-bj,\,\,\,(a+bj)(c+dj)=(ac-d^{*}b)+(bc^{*}+da)j.}} 2269:
The only Euclidean Hurwitz algebras are the real numbers, the complex numbers, the quaternions and the octonions.
6229: 1247: 1179: 5118:{\displaystyle \operatorname {Tr} (T(X(X^{2}))-T(X^{2}(X)))=\operatorname {Tr} T(aI)=\operatorname {Tr} (T)a=0,} 4915: 151: 94:
The theory of composition algebras has subsequently been generalized to arbitrary quadratic forms and arbitrary
6641: 4698:
because of the properties of the real trace. The main axiom to check is the Jordan condition for the operators
1997:{\displaystyle \displaystyle {(\|a\|^{2}+\|b\|^{2})(\|c\|^{2}+\|d\|^{2})=\|ac-d^{*}b\|^{2}+\|bc^{*}+da\|^{2},}} 6656: 6626: 5795: 3582:{\displaystyle \displaystyle {v_{i}^{2}=\varepsilon ,\quad v_{i}v_{j}=\varepsilon v_{j}v_{i}\,\,(i\neq j),}} 4649:
satisfies the axioms for a Euclidean Jordan algebra, the real trace defines a symmetric bilinear form with
6153: 6140: 5992: 4251: 6651: 4737: 6377: 2428: 2393: 5134: 2592: 6188:, American Mathematical Society Colloquium Publications, vol. 39, American Mathematical Society 5993:"Gruppentheoretischer Beweis des Satzes von Hurwitz–Radon über die Komposition quadratischer Formen" 4191:. Polarizing it follows that the associator is antisymmetric in its three entries. Furthermore, if 2162:
with the product and inner product above gives a noncommutative nonassociative algebra generated by
6636: 5800: 4574: 2431:, known to be equivalent to the representation theory of real Clifford algebras. Indeed, taking an 273: 40: 6578: 53: 49: 6542: 6530: 6291: 4627: 3613: 3597: 2446: 2420: 1183: 63:
into the positive real numbers on the non-zero part of the algebra, then the algebra must be
6247: 5363:
follows by this and the associativity property of the inner product in the identity above.
2903: 2389: 2358: 6573:(1990) "Composition Algebras. Hurwitz's Theorem — Vector-Product Algebras", chapter 10 of 6560: 6455: 6429: 6395: 6321: 6255: 6062: 8: 4181: 3601: 2602: 585: 242: 95: 88: 6500: 6482: 6411: 6404: 6361: 6283: 6210: 6173: 6109: 6012: 5971: 4603: 4451: 3416:{\displaystyle \displaystyle {V_{i}^{2}=-I,\quad V_{i}V_{j}=-V_{j}V_{i}\,\,(i\neq j).}} 131: 99: 6604: 6582: 6546: 6516: 6441: 6415: 6381: 6365: 6307: 6287: 6233: 6177: 6126: 6113: 6070: 6016: 3438: 2432: 147: 6125:, Carus Mathematical Monographs, vol. 15, Mathematical Association of America, 1246:. It is unital and is again a Euclidean Hurwitz algebra. It satisfies the following 1194:
a proper unital subalgebra, so a Euclidean Hurwitz algebra in its own right. Pick a
6570: 6556: 6492: 6451: 6425: 6391: 6353: 6317: 6275: 6251: 6202: 6165: 6101: 6004: 5963: 5404: 2606: 2366: 2286: 484: 406: 127: 6504: 6496: 6600: 6538: 6299: 6243: 5539: 5456: 3656: 143: 103: 36: 6045: 592:
These properties are proved starting from the polarized version of the identity
6592: 6333: 4622: 139: 72: 56: 43: 6264:"Sur le théorème de Hurwitz-Radon pour la composition des formes quadratiques" 2365:
contains no unit vectors orthogonal to 1). The real Clifford algebra and its
6620: 6221: 6141:"Über die Composition der quadratischen Formen von beliebig vielen Variabeln" 5498:
minimizing the sums of the squares of the norms of the off-diagonal terms of
5414: 3221:{\displaystyle \displaystyle {T_{i}T_{j}^{t}+T_{j}T_{i}^{t}=2\delta _{ij}I.}} 2174: 83:, and that there are no other possibilities. Such algebras, sometimes called 32: 110:. Subsequent proofs of the restrictions on the dimension have been given by 6470: 6092:
Freudenthal, Hans (1985), "Oktaven, Ausnahmegruppen und Oktavengeometrie",
5379: 3449: 2424: 60: 6440:, De Gruyter Expositions in Mathematics, vol. 33, Walter de Gruyter, 3294:
are skew-adjoint, orthogonal satisfying exactly the same relations as the
6566: 5421: 3022:{\displaystyle \displaystyle {T(x)T(x)^{t}=x_{1}^{2}+\cdots +x_{N}^{2}.}} 1195: 68: 46: 20: 6357: 6279: 6214: 6169: 6105: 6008: 5975: 4081: 2581:{\displaystyle U_{i}^{2}=-I,\quad U_{i}U_{j}=-U_{j}U_{i}\,\,(i\neq j).} 2401: 76: 64: 6513:
On quaternions and octonions: their geometry, arithmetic, and symmetry
4581:
is associative (the real numbers, complex numbers or quaternions) and
6487: 5782:
has no local maximum (only a global minimum), a contradiction. Hence
5417: 4670:. So it is an inner product. It satisfies the associativity property 6341: 6206: 5967: 3814:. It is a unital nonassociative algebra with an involution given by 6346:
Abhandlungen aus dem Mathematischen Seminar der Universität Hamburg
5954:
Albert, A. A. (1934), "On a certain algebra of quantum mechanics",
3744:. It breaks up into some of complex irreducible representations of 3116:{\displaystyle \displaystyle {T(x)=T_{1}x_{1}+\cdots +T_{N}x_{N},}} 2892:{\displaystyle \displaystyle {z_{i}=\sum _{j=1}^{N}a_{ij}(x)y_{j}}} 2170: 80: 6376:, London Mathematical Society Lecture Note Series, vol. 171, 5303:{\displaystyle (D(X),Y\circ Z)+(D(Y),Z\circ X)+(D(Z),X\circ Y)=0.} 4876:
a special argument is required, one of the shortest being due to
4446:
is a sum of two associators involving only off diagonal terms of
28: 5402:
leaving invariant the inner product. It is a closed subgroup of
391:{\displaystyle a^{*}=-a+2(a,1)1,\quad L(a)b=ab,\quad R(a)b=ba.} 483:, so that the involution on the algebra corresponds to taking 16:
Non-associative algebras with positive-definite quadratic form
6330:
Lie groups and Lie algebras. Lectures in geometry. Semester V
4065:
These are immediate consequences of the known identities for
6535:
Hypercomplex numbers. An elementary introduction to algebras
721:{\displaystyle \displaystyle {2(a,b)(c,d)=(ac,bd)+(ad,bc).}} 175:
is a finite-dimensional not necessarily associative algebra
6069:, Oxford Mathematical Monographs, Oxford University Press, 3740:'s act can be complexified. It will have complex dimension 5743:
preserves the real-valued trace. Since it can only change
3887:{\displaystyle \displaystyle {(x_{ij})^{*}=(x_{ji}^{*}).}} 179:
with identity endowed with a nondegenerate quadratic form
59:. The theorem states that if the quadratic form defines a 6087:, Mathematisch Instituut der Rijksuniversiteit te Utrecht 6046:"Topology, algebra, analysis—relations and missing links" 35:(1859–1919), published posthumously in 1923, solving the 2086:{\displaystyle \displaystyle {(ac,d^{*}b)=(bc^{*},da).}} 6192: 5870: 4424:{\displaystyle \displaystyle {y_{ij}=\sum _{k,\ell }.}} 2628:. Assume that there is a composition law for two forms 1522:. The formula for the involution follows. To show that 210:. If the underlying coefficient field is the reals and 6591: 6531:"Normed algebras with an identity. Hurwitz's theorem." 5984:
The algebraic theory of spinors and Clifford algebras
5197: 5137: 4989: 4919: 4918: 4741: 4740: 4331: 4330: 4255: 4254: 4095: 4094: 3936: 3824: 3823: 3484: 3483: 3315: 3314: 3136: 3135: 3042: 3041: 2939: 2938: 2819: 2818: 2638: 2637: 2483: 2017: 2016: 1829: 1828: 1262: 1261: 630: 629: 285: 5534:, it can be assumed that the maximum is attained at 5659:. The diagonal entries are real. The derivative of 4824:is an associative algebra so a Jordan algebra with 3620:is even the center has order 4 with extra elements 6528: 6403: 5302: 5177: 5117: 4955: 4793: 4423: 4295: 4161: 4054: 3905:is defined as the sum of the diagonal elements of 3886: 3777: 3770:, the dimension is 4, which does not divide 6. So 3581: 3415: 3220: 3115: 3021: 2891: 2779: 2580: 2392:, so the Clifford algebra has exactly two complex 2085: 1996: 1449: 720: 390: 6597:Octonions, Jordan Algebras and Exceptional Groups 6025:"Hurwitz–Radon matrices and periodicity modulo 8" 6618: 6186:Structure and representations of Jordan algebras 2613:is assumed to be greater than 1.) The operators 102:by Hurwitz in 1898. It is a special case of the 6232:, vol. 67, American Mathematical Society, 6154:"Über die Komposition der quadratischen Formen" 5761:, it preserves their sum. However, on the line 5552:, acting by permuting the coordinates, lies in 4227:has certain commutation properties. In fact if 276:and right and left multiplication operators by 5633:. Then only the first two diagonal entries in 6085:Oktaven, Ausnahmegruppen und Oktavengeometrie 6060: 5931: 5893: 5881: 4162:{\displaystyle \displaystyle {=a(bc)-(ab)c.}} 2427:, or the projective representation theory of 1795:Imposing the multiplicativity of the norm on 1143:It is routine to check that the real numbers 157: 4450:. Since the associators are invariant under 4172:It is trilinear and vanishes identically if 2297:must be 1, 2, 4 or 8. In fact the operators 2193:, the argument above shows that it contains 2169:. This recovers the usual definition of the 1980: 1954: 1942: 1916: 1901: 1894: 1882: 1875: 1860: 1853: 1841: 1834: 6510: 6406:An introduction to non-associative algebras 6226:Introduction to Quadratic Forms over Fields 6091: 6082: 5482:To prove the diagonalization theorem, take 5425: 4877: 3717:, the two irreducibles must have dimension 2217:. But there the process must stop, because 4956:{\displaystyle \displaystyle {D(X)=TX-XT}} 3463:be the finite group generated by elements 2124:This analysis applies to the inclusion of 6529:Kantor, I.L.; Solodovnikov, A.S. (1989), 6511:Conway, John H.; Smith, Derek A. (2003), 6486: 6327: 5981: 5937: 5560:is not diagonal, it can be supposed that 5324:is skew-adjoint. The derivation property 4477:be the space of self-adjoint elements in 3558: 3557: 3392: 3391: 2559: 2558: 2282: 2211:. If it is larger still, it must contain 1340: 1339: 1338: 1287: 1286: 1285: 1178:Analysing such an inclusion leads to the 123: 6298: 6183: 6120: 5914: 5374:as in the statement of the theorem, let 2929:. The relations above are equivalent to 2331:and so form a real Clifford algebra. If 2181:is a Euclidean algebra, it must contain 152:classification of simple Jordan algebras 130:. Hurwitz's theorem has been applied in 6435: 6401: 6371: 6342:"Lineare scharen orthogonaler matrizen" 6151: 6138: 6043: 6022: 5990: 5908: 5857: 5852: 5836: 5831: 4245:with real entries on the diagonal then 3786:be a Euclidean Hurwitz algebra and let 2625: 2416: 111: 6619: 6537:, Trans. A. Shenitzer (2nd ed.), 5953: 5424:consists of skew-adjoint derivations. 4592:is nonassociative (the octonions) and 4438:are real, the off-diagonal entries of 2408:. It is easy to see that this implies 116:representation theory of finite groups 6339: 5871:Jordan, von Neumann & Wigner 1934 4966:defines a skew-adjoint derivation of 107: 6468: 4296:{\displaystyle \displaystyle {=aI,}} 6261: 6220: 5826: 4794:{\displaystyle \displaystyle {=0.}} 3927:. The real-valued trace satisfies: 2278: 1190:be a Euclidean Hurwitz algebra and 264:is a Euclidean Hurwitz algebra and 119: 13: 6462: 3752:. In particular this dimension is 1249:Cayley–Dickson multiplication laws 14: 6668: 5719:. This derivative is non-zero if 1138: 5582:be the skew-adjoint matrix with 5475:for any non-associative algebra 4025: 3992: 3967: 3943: 2377:-dimensional complex space. If 2187:. If it is strictly larger than 6438:Compositions of quadratic forms 6230:Graduate Studies in Mathematics 5732:. On the other hand, the group 5178:{\displaystyle (D(X),X^{2})=0.} 4442:vanish. Each diagonal entry of 3985: 3778:Applications to Jordan algebras 3763:is less than or equal to 8. If 3612:is odd this coincides with the 3510: 3344: 2511: 2369:act on the complexification of 2272: 1532:is closed under multiplication 360: 332: 5922: 5899: 5887: 5875: 5864: 5843: 5817: 5291: 5276: 5270: 5264: 5258: 5243: 5237: 5231: 5225: 5210: 5204: 5198: 5166: 5150: 5144: 5138: 5100: 5094: 5082: 5073: 5058: 5055: 5052: 5046: 5033: 5024: 5021: 5008: 5002: 4996: 4930: 4924: 4780: 4777: 4764: 4755: 4749: 4743: 4434:Since the diagonal entries of 4413: 4365: 4276: 4257: 4148: 4139: 4133: 4124: 4115: 4097: 4046: 4037: 4010: 4001: 3876: 3855: 3843: 3826: 3571: 3559: 3405: 3393: 3053: 3047: 2963: 2956: 2950: 2944: 2874: 2868: 2727: 2685: 2682: 2640: 2572: 2560: 2075: 2050: 2044: 2019: 1910: 1872: 1869: 1831: 1436: 1411: 1405: 1380: 1374: 1359: 1356: 1341: 1304: 1288: 710: 692: 686: 668: 662: 650: 647: 635: 370: 364: 342: 336: 323: 311: 214:is positive-definite, so that 1: 6497:10.1090/S0273-0979-01-00934-X 6402:Schafer, Richard D. (1995) , 5947: 5796:Multiplicative quadratic form 3909:and the real-valued trace by 2449:of 1 gives rise to operators 1059:Substituting the formula for 162: 52:endowed with a nondegenerate 2346:is skew-adjoint with square 2223:is not associative. In fact 7: 6436:Shapiro, Daniel B. (2000), 6067:Analysis on symmetric cones 5986:, Columbia University Press 5789: 4804:This is easy to check when 2429:elementary abelian 2-groups 2394:irreducible representations 2289:to show that the dimension 1238:be subalgebra generated by 1180:Cayley–Dickson construction 10: 6673: 6378:Cambridge University Press 6083:Freudenthal, Hans (1951), 4454:, the diagonal entries of 3774:can only be 1, 2, 4 or 8. 3709:and the dimensions divide 2412:can only be 1, 2, 4 or 8. 1056:gives the other identity. 1030:. Applied to 1 this gives 967:By the polarized identity 158:Euclidean Hurwitz algebras 6595:; F. D. Veldkamp (2000), 6306:, Van Nostrand Reinhold, 6117:(reprint of 1951 article) 5932:Faraut & Koranyi 1994 5894:Faraut & Koranyi 1994 5882:Faraut & Koranyi 1994 5436:there is an automorphism 4213:. These facts imply that 3729:. The space on which the 3655:is not in the center its 2593:projective representation 251:Euclidean Hurwitz algebra 6632:Non-associative algebras 6121:Herstein, I. N. (1968), 6050:Notices Amer. Math. Soc. 5811: 5602:and 0 elsewhere and let 4575:Euclidean Jordan algebra 3604:is just formed of 1 and 253:or (finite-dimensional) 136:vector fields on spheres 50:non-associative algebras 6647:Theorems about algebras 6579:Heinz-Dieter Ebbinghaus 6372:Rajwade, A. R. (1993), 6035:: 77–91, archived from 3748:, all having dimension 2595:of a direct product of 2335:is a unit vector, then 2229:is not commutative and 2199:. If it is larger than 1135:is proved analogously. 255:normed division algebra 6475:Bull. Amer. Math. Soc. 6469:Baez, John C. (2002), 6328:Postnikov, M. (1986), 6044:Eckmann, Beno (1999), 6023:Eckmann, Beno (1989), 5991:Eckmann, Beno (1943), 5982:Chevalley, C. (1954), 5304: 5179: 5119: 4957: 4808:is associative, since 4795: 4425: 4297: 4176:is associative. Since 4163: 4056: 3888: 3673:conjugacy classes for 3583: 3417: 3222: 3117: 3023: 2893: 2854: 2781: 2582: 2087: 1998: 1698:taking adjoints above. 1499:, since by orthogonal 1469:are orthogonal, since 1451: 1149:, the complex numbers 722: 392: 6642:Representation theory 6184:Jacobson, N. (1968), 5684:coordinate of , i.e. 5655:differ from those of 5606:be the derivation ad 5305: 5180: 5120: 4958: 4796: 4426: 4298: 4164: 4057: 3889: 3584: 3418: 3223: 3126:the relations become 3118: 3024: 2894: 2834: 2782: 2583: 2447:orthogonal complement 2421:representation theory 2088: 1999: 1452: 723: 405:the involution is an 393: 6657:Hypercomplex numbers 6627:Composition algebras 6304:Topological Geometry 6268:Comment. Math. Helv. 6152:Hurwitz, A. (1923), 6139:Hurwitz, A. (1898), 6123:Noncommutative rings 5997:Comment. Math. Helv. 5801:Radon–Hurwitz number 5195: 5135: 4987: 4916: 4738: 4328: 4252: 4092: 3934: 3821: 3481: 3312: 3133: 3039: 2936: 2816: 2635: 2481: 2361:or 1 (in which case 2014: 1826: 1548:is orthogonal to 1, 1259: 1155:and the quaternions 627: 283: 89:composition algebras 6262:Lee, H. C. (1948), 5188:Polarizing yields: 4452:cyclic permutations 4182:alternative algebra 3875: 3602:commutator subgroup 3500: 3331: 3190: 3162: 3013: 2989: 2771: 2747: 2726: 2702: 2681: 2657: 2498: 2119:must be associative 586:alternative algebra 173:composition algebra 6652:1923 introductions 6581:et al., Springer, 6412:Dover Publications 6358:10.1007/bf02940576 6340:Radon, J. (1922), 6280:10.1007/bf02568038 6170:10.1007/bf01448439 6106:10.1007/bf00233101 6009:10.1007/bf02565652 5917:, pp. 141–144 5786:must be diagonal. 5578:are non-zero. Let 5428:showed that given 5426:Freudenthal (1951) 5300: 5175: 5115: 4953: 4952: 4878:Freudenthal (1951) 4791: 4790: 4528:and inner product 4421: 4420: 4364: 4293: 4292: 4159: 4158: 4052: 3884: 3883: 3858: 3802:be the algebra of 3579: 3578: 3486: 3413: 3412: 3317: 3218: 3217: 3176: 3148: 3113: 3112: 3019: 3018: 2999: 2975: 2889: 2888: 2777: 2776: 2757: 2733: 2712: 2688: 2667: 2643: 2578: 2484: 2083: 2082: 1994: 1993: 1731:= 0, so that, for 1447: 1446: 1217:, it follows that 718: 717: 388: 132:algebraic topology 87:, are examples of 41:finite-dimensional 6610:978-3-540-66337-9 6552:978-0-387-96980-0 6447:978-3-11-012629-7 6421:978-0-486-68813-8 6387:978-0-521-42668-8 6313:978-0-442-06606-2 6239:978-0-8218-1095-8 5806:Frobenius Theorem 5494:can be chosen in 5490:. By compactness 4349: 3921: ) = Re Tr( 3669:. Thus there are 3439:orthogonal matrix 2433:orthonormal basis 2287:Clifford algebras 1473:is orthogonal to 148:quantum mechanics 128:Clifford algebras 106:, solved also in 54:positive-definite 25:Hurwitz's theorem 6664: 6613: 6571:Reinhold Remmert 6563: 6525: 6507: 6490: 6458: 6432: 6409: 6398: 6368: 6336: 6324: 6295: 6290:, archived from 6258: 6217: 6189: 6180: 6148: 6135: 6116: 6088: 6079: 6057: 6040: 6019: 5987: 5978: 5942: 5934:, pp. 88–91 5926: 5920: 5903: 5897: 5896:, pp. 81–86 5891: 5885: 5879: 5873: 5868: 5862: 5847: 5841: 5821: 5785: 5781: 5771: 5760: 5751: 5742: 5731: 5718: 5683: 5679: 5672: 5658: 5654: 5632: 5628: 5613: 5609: 5605: 5601: 5593: 5589: 5585: 5581: 5577: 5569:and its adjoint 5568: 5559: 5555: 5551: 5537: 5533: 5527: 5523: 5512: 5508: 5497: 5493: 5489: 5485: 5478: 5474: 5454: 5443: 5439: 5435: 5431: 5412: 5401: 5378:be the group of 5377: 5373: 5369: 5362: 5323: 5319: 5309: 5307: 5306: 5301: 5184: 5182: 5181: 5176: 5165: 5164: 5124: 5122: 5121: 5116: 5045: 5044: 5020: 5019: 4979: 4962: 4960: 4959: 4954: 4951: 4908: 4900: 4886: 4875: 4868: 4858: 4848: 4846: 4845: 4842: 4839: 4823: 4807: 4800: 4798: 4797: 4792: 4789: 4776: 4775: 4730: 4708: 4697: 4669: 4648: 4619: 4598: 4591: 4587: 4580: 4572: 4556: 4549: 4527: 4517: 4515: 4514: 4511: 4508: 4492: 4476: 4457: 4449: 4445: 4441: 4437: 4430: 4428: 4427: 4422: 4419: 4412: 4411: 4396: 4395: 4380: 4379: 4363: 4345: 4344: 4320: 4313: 4309: 4302: 4300: 4299: 4294: 4291: 4275: 4274: 4244: 4230: 4226: 4212: 4208: 4202: 4198: 4194: 4190: 4186: 4179: 4175: 4168: 4166: 4165: 4160: 4157: 4078: 4071: 4061: 4059: 4058: 4053: 4030: 4029: 4028: 3997: 3996: 3995: 3972: 3971: 3970: 3948: 3947: 3946: 3926: 3908: 3904: 3893: 3891: 3890: 3885: 3882: 3874: 3869: 3851: 3850: 3841: 3840: 3813: 3809: 3805: 3801: 3785: 3769: 3762: 3758: 3751: 3747: 3743: 3739: 3728: 3724: 3720: 3716: 3708: 3700: 3696: 3694: 3688: 3684: 3680: 3676: 3672: 3668: 3662: 3654: 3650: 3646: 3639: 3619: 3611: 3607: 3600:of order 2. The 3595: 3588: 3586: 3585: 3580: 3577: 3556: 3555: 3546: 3545: 3530: 3529: 3520: 3519: 3499: 3494: 3473: 3462: 3455: 3447: 3436: 3422: 3420: 3419: 3414: 3411: 3390: 3389: 3380: 3379: 3364: 3363: 3354: 3353: 3330: 3325: 3304: 3293: 3274: 3259: 3227: 3225: 3224: 3219: 3216: 3209: 3208: 3189: 3184: 3175: 3174: 3161: 3156: 3147: 3146: 3122: 3120: 3119: 3114: 3111: 3107: 3106: 3097: 3096: 3078: 3077: 3068: 3067: 3028: 3026: 3025: 3020: 3017: 3012: 3007: 2988: 2983: 2971: 2970: 2928: 2924: 2898: 2896: 2895: 2890: 2887: 2886: 2885: 2867: 2866: 2853: 2848: 2830: 2829: 2808: 2804: 2800: 2786: 2784: 2783: 2778: 2775: 2770: 2765: 2746: 2741: 2725: 2720: 2701: 2696: 2680: 2675: 2656: 2651: 2623: 2612: 2601: 2587: 2585: 2584: 2579: 2557: 2556: 2547: 2546: 2531: 2530: 2521: 2520: 2497: 2492: 2473: 2444: 2411: 2407: 2399: 2387: 2380: 2376: 2372: 2367:complexification 2364: 2356: 2352: 2345: 2334: 2330: 2315: 2307: 2296: 2292: 2283:Chevalley (1954) 2267: 2260: 2254: 2228: 2222: 2216: 2210: 2204: 2198: 2192: 2186: 2180: 2168: 2161: 2147: 2141: 2135: 2129: 2117: 2113: 2092: 2090: 2089: 2084: 2081: 2065: 2064: 2040: 2039: 2003: 2001: 2000: 1995: 1992: 1988: 1987: 1969: 1968: 1950: 1949: 1937: 1936: 1909: 1908: 1890: 1889: 1868: 1867: 1849: 1848: 1818: 1808: 1798: 1790: 1738: 1734: 1730: 1718: 1697: 1675: 1599: 1595: 1591: 1579: 1558: 1547: 1541: 1531: 1521: 1498: 1484: 1480: 1476: 1472: 1468: 1462: 1456: 1454: 1453: 1448: 1445: 1426: 1425: 1401: 1400: 1325: 1324: 1312: 1311: 1245: 1241: 1237: 1233: 1226: 1216: 1208: 1204: 1200: 1193: 1189: 1182:, formalized by 1174: 1160: 1154: 1148: 1134: 1115: 1096: 1065: 1055: 1048: 1044: 1029: 1002: 963: 947: 880: 813: 782: 763: 744: 737: 727: 725: 724: 719: 716: 619: 583: 579: 560: 540: 519: 499: 482: 463: 443: 424: 407:antiautomorphism 397: 395: 394: 389: 295: 294: 271: 267: 263: 248: 240: 239: 237: 236: 233: 230: 213: 209: 182: 178: 144:classical groups 124:Chevalley (1954) 85:Hurwitz algebras 6672: 6671: 6667: 6666: 6665: 6663: 6662: 6661: 6637:Quadratic forms 6617: 6616: 6611: 6601:Springer-Verlag 6593:Springer, T. A. 6553: 6539:Springer-Verlag 6523: 6471:"The octonions" 6465: 6463:Further reading 6448: 6422: 6388: 6314: 6240: 6207:10.2307/1968117 6133: 6077: 5968:10.2307/1968118 5950: 5945: 5927: 5923: 5904: 5900: 5892: 5888: 5880: 5876: 5869: 5865: 5848: 5844: 5822: 5818: 5814: 5792: 5783: 5773: 5762: 5759: 5753: 5750: 5744: 5741: 5733: 5730: 5720: 5712: 5702: 5695: 5685: 5681: 5674: 5666: 5660: 5656: 5650: 5634: 5630: 5623: 5615: 5611: 5607: 5603: 5595: 5591: 5587: 5583: 5579: 5576: 5570: 5567: 5561: 5557: 5553: 5550: 5542: 5540:symmetric group 5535: 5529: 5525: 5514: 5510: 5499: 5495: 5491: 5487: 5483: 5476: 5468: 5460: 5457:diagonal matrix 5445: 5441: 5437: 5433: 5429: 5403: 5395: 5383: 5375: 5371: 5367: 5325: 5321: 5314: 5196: 5193: 5192: 5160: 5156: 5136: 5133: 5132: 5040: 5036: 5015: 5011: 4988: 4985: 4984: 4973: 4967: 4920: 4917: 4914: 4913: 4902: 4894: 4888: 4884: 4870: 4860: 4843: 4840: 4837: 4836: 4834: 4825: 4817: 4809: 4805: 4771: 4767: 4742: 4739: 4736: 4735: 4710: 4699: 4671: 4667: 4650: 4642: 4634: 4613: 4607: 4606:Jordan algebra 4593: 4589: 4582: 4578: 4566: 4558: 4554: 4543: 4529: 4512: 4509: 4506: 4505: 4503: 4494: 4486: 4478: 4470: 4462: 4458:are all equal. 4455: 4447: 4443: 4439: 4435: 4404: 4400: 4388: 4384: 4372: 4368: 4353: 4337: 4333: 4332: 4329: 4326: 4325: 4315: 4311: 4307: 4270: 4266: 4256: 4253: 4250: 4249: 4238: 4232: 4231:is a matrix in 4228: 4220: 4214: 4210: 4204: 4200: 4196: 4192: 4188: 4184: 4177: 4173: 4096: 4093: 4090: 4089: 4076: 4066: 4024: 4023: 4019: 3991: 3990: 3986: 3966: 3965: 3961: 3942: 3941: 3937: 3935: 3932: 3931: 3916: 3910: 3906: 3898: 3870: 3862: 3846: 3842: 3833: 3829: 3825: 3822: 3819: 3818: 3811: 3807: 3803: 3795: 3787: 3783: 3780: 3764: 3760: 3753: 3749: 3745: 3741: 3738: 3730: 3726: 3722: 3718: 3710: 3702: 3698: 3692: 3690: 3686: 3682: 3678: 3674: 3670: 3664: 3660: 3657:conjugacy class 3652: 3648: 3641: 3638: 3628: 3621: 3617: 3609: 3605: 3593: 3551: 3547: 3541: 3537: 3525: 3521: 3515: 3511: 3495: 3490: 3485: 3482: 3479: 3478: 3472: 3464: 3460: 3453: 3442: 3435: 3427: 3385: 3381: 3375: 3371: 3359: 3355: 3349: 3345: 3326: 3321: 3316: 3313: 3310: 3309: 3303: 3295: 3292: 3282: 3276: 3269: 3261: 3258: 3249: 3240: 3232: 3201: 3197: 3185: 3180: 3170: 3166: 3157: 3152: 3142: 3138: 3137: 3134: 3131: 3130: 3102: 3098: 3092: 3088: 3073: 3069: 3063: 3059: 3043: 3040: 3037: 3036: 3008: 3003: 2984: 2979: 2966: 2962: 2940: 2937: 2934: 2933: 2926: 2922: 2906: 2881: 2877: 2859: 2855: 2849: 2838: 2825: 2821: 2820: 2817: 2814: 2813: 2806: 2802: 2801:is bilinear in 2799: 2791: 2766: 2761: 2742: 2737: 2721: 2716: 2697: 2692: 2676: 2671: 2652: 2647: 2639: 2636: 2633: 2632: 2622: 2614: 2610: 2596: 2552: 2548: 2542: 2538: 2526: 2522: 2516: 2512: 2493: 2488: 2482: 2479: 2478: 2471: 2458: 2450: 2443: 2435: 2409: 2405: 2397: 2382: 2378: 2374: 2370: 2362: 2357:must be either 2354: 2347: 2336: 2332: 2317: 2309: 2298: 2294: 2290: 2275: 2265: 2256: 2230: 2224: 2218: 2212: 2206: 2200: 2194: 2188: 2182: 2178: 2163: 2149: 2143: 2137: 2131: 2125: 2115: 2097: 2060: 2056: 2035: 2031: 2018: 2015: 2012: 2011: 2007:which leads to 1983: 1979: 1964: 1960: 1945: 1941: 1932: 1928: 1904: 1900: 1885: 1881: 1863: 1859: 1844: 1840: 1830: 1827: 1824: 1823: 1810: 1800: 1796: 1740: 1736: 1732: 1720: 1701: 1679: 1601: 1597: 1593: 1581: 1563: 1549: 1543: 1533: 1523: 1500: 1486: 1482: 1478: 1474: 1470: 1464: 1460: 1421: 1417: 1396: 1392: 1320: 1316: 1307: 1303: 1263: 1260: 1257: 1256: 1243: 1239: 1235: 1228: 1218: 1210: 1206: 1202: 1198: 1191: 1187: 1162: 1156: 1150: 1144: 1141: 1117: 1098: 1067: 1060: 1050: 1046: 1031: 1004: 968: 949: 885: 818: 787: 765: 746: 739: 732: 631: 628: 625: 624: 593: 581: 562: 543: 522: 501: 489: 465: 446: 427: 410: 290: 286: 284: 281: 280: 269: 265: 261: 246: 234: 231: 228: 227: 225: 215: 211: 184: 180: 176: 169:Hurwitz algebra 165: 160: 140:homotopy groups 134:to problems on 104:Hurwitz problem 73:complex numbers 37:Hurwitz problem 17: 12: 11: 5: 6670: 6660: 6659: 6654: 6649: 6644: 6639: 6634: 6629: 6615: 6614: 6609: 6589: 6564: 6551: 6526: 6522:978-1568811345 6521: 6515:, A K Peters, 6508: 6481:(2): 145–205, 6464: 6461: 6460: 6459: 6446: 6433: 6420: 6399: 6386: 6369: 6337: 6325: 6312: 6300:Porteous, I.R. 6296: 6259: 6238: 6222:Lam, Tsit-Yuen 6218: 6190: 6181: 6149: 6136: 6132:978-0883850152 6131: 6118: 6094:Geom. Dedicata 6089: 6080: 6076:978-0198534778 6075: 6058: 6041: 6029:Enseign. 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So this 2279:Lee (1948) 2114:, so that 1646:, (  1227:and hence 948:, so that 890:)*, c) = ( 817:Similarly 580:, so that 274:involution 183:such that 163:Definition 120:Lee (1948) 114:using the 65:isomorphic 6366:120583389 6288:121079375 6178:122147399 6147:: 309–316 6114:121496094 6056:: 520–527 6017:123322808 5418:Lie group 5286:∘ 5253:∘ 5220:∘ 5092:⁡ 5068:⁡ 5028:− 4994:⁡ 4943:− 4406:ℓ 4393:ℓ 4361:ℓ 4351:∑ 4137:− 4032:⁡ 3999:⁡ 3974:⁡ 3950:⁡ 3872:∗ 3848:∗ 3637:− 1 3616:while if 3566:≠ 3535:ε 3505:ε 3456:is even. 3400:≠ 3369:− 3336:− 3199:δ 3083:⋯ 2994:⋯ 2836:∑ 2752:⋯ 2707:⋯ 2662:⋯ 2567:≠ 2536:− 2503:− 2419:uses the 2381:is even, 2171:octonions 2148:. 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mathematics
theorem
Adolf Hurwitz
Hurwitz problem
finite-dimensional
unital
real
non-associative algebras
positive-definite
quadratic form
homomorphism
isomorphic
real numbers
complex numbers
quaternions
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composition algebras
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Hurwitz problem
Radon (1922)
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