In this paper the Clifford Algebra is introduced and proposed as analternative to Gibbs' vector algebra as a unifying language for geometricoperations on vectors. Firstly, the algebra is constructed using a quotientof the tensor algebra and then its most important properties are proved,including how it enables division between vectors and how it is connected tothe exterior algebra. Further, the Clifford algebra is shown to naturallyembody the complex numbers and quaternions, whereupon its strength indescribing rotations is highlighted. Moreover, the wedge product, is shown asa way to generalize the cross product and reveal the true nature ofpseudovectors as bivectors. Lastly, we show how replacing the cross productwith the wedge product, within the Clifford algebra, naturally leads tosimplifying Maxwell's equations to a single equation.

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Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-08-15T17:16:32Z No. of bitstreams: 1 PDF - Bruno Barros Camêlo.pdf: 1453825 bytes, checksum: 0c755892d9dbe76fb2ec46bbaa59aad2 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-08-17T15:30:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Bruno Barros Camêlo.pdf: 1453825 bytes, checksum: 0c755892d9dbe76fb2ec46bbaa59aad2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T15:30:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Bruno Barros Camêlo.pdf: 1453825 bytes, checksum: 0c755892d9dbe76fb2ec46bbaa59aad2 (MD5) Previous issue date: 2014-10-08 / In physics is very familiar employment of vectors. These can be seen, the geometric point of view, as straight segments oriented. However, certain quantities are better represented by other objects with geometrical features than with vectors. Such objects are represented by fragments of oriented planes, which cannot be determined by vectors, unless we are in three dimensional space. Geometric or Clifford algebra can be treated as a generalization of vector algebra, and consists of a powerful formalism for the physical description of nature. Thus, we propose in this work, to build strategies to introduce the Clifford algebra as modeler physical concepts of the Theory of Special Relativity and from the modeled concepts, develop educational material for teaching physics in the light of the conception of learning Ausubel. / Na Física é muito familiar o emprego de vetores. Estes podem ser vistos, pelo ponto de vista geométrico, como segmentos de reta orientados. No entanto, certas grandezas ficam mais bem representadas por outros objetos com características geométricas do que com os vetores. Tais objetos são representados por fragmentos de planos orientados, os quais não podem ser determinados por vetores, a menos que estejamos no espaço tridimensional. A álgebra geométrica ou de Clifford pode ser tratada como uma generalização da álgebra vetorial, e consiste em um poderoso formalismo para a descrição física da natureza. Assim, propomos nesse trabalho,construir estratégias para introduzir a álgebra de Clifford como modelador de conceitos físicos da Teoria da Relatividade Restrita à luz da concepção Ausubeliana da aprendizagem para organizar os conceitos dentro de um modelo cognitivo.

Orientador: Carlile Campos Lavor / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-17T14:47:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_Nolmar_D.pdf: 2834013 bytes, checksum: 5639deabb953aa019e4e1c9c905e856d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho apresenta uma linguagem algébrica para dois elementos básicos da teoria da informação quântica (os bits quânticos e os operadores densidade), baseada nas propriedades de uma álgebra de Clifford de assinatura (n,3n). Demonstramos que a nova descrição desses elementos preserva as mesmas propriedades matemáticas obtidas com a descrição clássica. Com isso, estendemos alguns resultados apresentados na literatura que relaciona Álgebra de Clifford e Informação Quântica. / Abstract: This work presents an algebraic language for two basic elements of quantum information theory (the quantum bits and density operators), based in the properties of a Clifford algebra of signature (n,3n). We prove that the new description of these elements preserves the same mathematical properties obtained with the classical description. We also extend some results presented in the literature that relate Clifford algebra and quantum information. / Doutorado / Matematica Aplicada / Doutor em Matemática

Orientador: Jayme Vaz Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataglin / Made available in DSpace on 2018-08-05T13:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RochaJunior_Roldaoda_D.pdf: 1670364 bytes, checksum: 3d62c507080592c925245e4858fab674 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Investigamos generalizações das álgebras de Clifford (ACs) e suas vastas aplicações na Física. Classificamos o mais novo candidato à descrição da matéria escura como um campo espinorial bandeira, que pertence à classe 5 proposta por Lounesto, de acordo com os valores assumidos pelos seus covariantes bilineares. Decompomos a AC em partes a pares e ímpares relativas a uma dada a graduação automórfica interna, além de descrever suas diversas consequências na decomposição de operadores que agem sobre a álgebra exterior e sobre a AC. Além de escrever a equação de Dirac no contexto dessa decomposição, estendemos os resultados conhecidos sobre uma partícula-teste nas vizinhanças de um buraco negro de Schwarzschild para um buraco negro de Reissner-Nordstrom. Introduzimos as ACs estendidas, construídas sobre duas cópias (quiral e aquiral) de um espaço vetorial de dimensão finita munido de uma métrica de assinatura (p, q). Formulamos a AC sobre uma cópia quiral do contraespaço, mostrando propriedades surpreendentes, tais como: a indefinição do elemento de volume do contraespaço sob o produto regressivo, com a possibilidade de ele ser um escalar ou pseudoescalar, dependendo da dimensão do espaço vetorial; e o fato de que a co-cadeia de de Rham do operador codiferencial ser formada por uma sequência de subespaços homogêneos da álgebra exterior subsequentemente quirais e aquirais. Dessa maneira provamos que a álgebra exterior sobre o espaço e aquela construída sobre o contraespaço são apenas pseudo-duais ao introduzirmos quiralidade. A super álgebra de Poincaré é obtida a partir da introdução de algumas estruturas algébricas sobre o espaço euclidiano R3, a partir da utilização de spinors puros e do Princípio da Trialidade juntamente com sua generalização. Introduzimos os octonions no contexto das ACs e definimos unidades octoniônicas parametrizadas por elementos arbitrários, mas fixos, de uma AC sobre R0,7 e também produtos octoniônicos entre multivetores, além de generalizarmos as identidades de Moufang para esse formalismo. O Modelo Padrão das partículas elementares é rediscutido nesse contexto, além de obtermos uma Teoria de Calibre não-associativa em Cl0,7 , onde o campo espinorial é dado pela soma direta de um quark e um lépton. Finalmente introduzimos as isotopias, associativas e não-associativas, das ACs e em particular a simetria de sabor SU(6) dos quarks se apresenta como uma simetria exata dentro do contexto do levantamento isotópico da AC CL12. Bárions e mésons também são descritos nesse contexto / Abstract: We investigate Clifford algebras (ACs) generalizations and their wide applications in Physics. The candidate for the description of the dark matter is classified as a agpole spinor field, that is in the class 5 spinors proposed by Lounesto according to his spinor field classification by the values assumed by their bilinear covariants. The AC is split in a-even and a-odd components, related to a given inner automorphic a-grading, besides describing various consequences of this decomposition in the splitting of operators acting on the exterior and Clifford algebras. Besides writing the Dirac equation in the spacetime splitting context, we extend the well known results concerning a spinning test particle in a Schwarzschild black hole neighboorhood to a Reissner-Nordstrom black hole. We alsointroduce the extended ACs associated with two copies (chiral and achiral) of a finite-dimensional vector space endowed with a metric of signature (p, q). ACs are formulated on a chiral copy of the counterspace, where we show astounding and astonishing properties such as: the de Rham co-chain associated with the codifferential operator is constituted by a sequence of exterior algebra homogeneous subspaces subsequently chiral and achiral. Thus we prove thatthe exterior algebra on the space and the exterior algebra constructed on the counterspace are pseudoduals, if we introduce chirality. The Poincaré superalgebra is obtained from the introduction of some algebraic structures on the Euclidean space R3 , via the pure spinor formalism and the triality principle and its generalization. Octonions are introduced in thecontext of ACs and we define AC-parametrized octonionic units, besides generalizing Moufang identities in this context. The Standard Model of elementary particles is revisited in the octonionic context and we also obtain a gauge theory using the new octonionic products introduced, where a spinor field describes the direct sum of a quark and a lepton. Finally we introduce associative and non-associative isotopies of ACs. In particular we present the avor quark symmetry SU(6) as an exact symmetry in the Cl12 isotopic lifting context. Barions and mesons are also described via isotopic lifting of ACs / Doutorado / Fisica-Matematica / Doutor em Ciências

In this thesis, we are concerning about the Twistor theory, field originally motivated purely physically, although these days fully developed into the many fields of mathem- atics and physics. With its complexion Twistor theory influences algebraic geometry, Clifford analysis as well as the String theory or Theory of quantum gravity. In the thesis we describe the origin of twistors projective or not. Mathematical background to the twistor theory is covered in the first chapter, where we study Clifford algebras and their representations. In the first part of the second chapter we are describing non-projective twistors as representation elements of certain Spin-group, and we find the connection with the standard definition of non-projective twistors as a kernel of the twistor operator. In the last part of the second chapter, we create a space of pro- jective twistors and show its certain properties, especially its correspondence with the complexified compactified Minkowski spacetime.

[pt] Este trabalho tem como objetivo principal apresentar e demonstrar os teoremas de Miquel que tratam de retas, círculos e suas interseções, assim como a versão de Clifford para os mesmos. Mais especificamente do teorema referente ao pentágono que afirma que dado um pentágono, o prolongamento dos seus lados formam cinco triângulos e os círculos circunscritos a esses triângulos se intersectam dois a dois e os pontos de interseção distintos dos vértices estão sobre uma mesma circunferência. Os teoremas de Miquel são demonstrados de forma original, com exceção do teorema citado, cuja prova é igual àquela do artigo original, a menos de mudanças de notação e maior detalhamento de argumentos. A versão de Clifford para esse teorema é provada apenas com o uso de argumentos de geometria euclidiana, diferente do proposto em seu artigo, que lança mão de ferramentas da geometria projetiva e das curvas algébricas para chegar à sua tese. Também é feita uma demonstração para a generalização do teorema acima ao se tomar n retas. Além disso, este trabalho apresenta uma proposta de atividades pedagógicas com o uso do software de geometria dinâmica GeoGebra, como ferramenta facilitadora à visualização e dedução dos teoremas mais importantes do trabalho. / [en] This work aims to present and demonstrate Miquel s theorems dealing with straigt lines, circles and their intersections, as well as Clifford s version of the same theorems. More specifically regarding the theorem that makes reference to the pentagon, which asserts that given a pentagon, the extension of its sides form five triangles and the circles circumscribed to these triangles intersect two by two, and the intersection points, not considering the vertices, are on the same circumference. Miquel s theorems are presented in an original way, with the exception of the above theorem, which is equal to the original one, apart from little changes of notation and more detailed arguments. Clifford s version of this theorem is presented with the use of Euclidean geometry arguments differing from the one proposed in his article, which makes use of tools of projective geometry and algebraic curves to get to his thesis. There is also a demonstration for the generalization of the above theorem when n straigt lines are taken. In addition, this work proposes a pedagogical activity using the dynamic geometry software GeoGebra, as a facilitating tool for viewing and deduction of the most important theorems presented in this work.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta tese abordamos alguns aspectos das inter-relações entre conhecimento, ética e valores dentro da atividade científica segundo as ideias do matemático-filósofo vitoriano William Clifford. O nosso tema geral coloca em jogo o envolvimento da produção, da avaliação e da transmissão de conhecimento científico com os comportamentos, as responsabilidades e os traços de caráter do investigador. Nosso objetivo é oferecer uma introdução ao pensamento e a algumas produções intelectuais de Clifford, um autor pouco familiar ao público filosófico brasileiro, bem como uma descrição comentada de seu escrito mais famoso, intitulado A Ética da Crença. Mediante esse objetivo, extraímos suas concepções a respeito das características e consequências éticas do empreendimento científico. As questões que orientam a tese são as seguintes: de que maneira a produção de conhecimento estaria condicionada à personalidade e ao comportamento ético de quem se lança àquela prática? Em que medida essa prática promove o cultivo de características pessoais socialmente desejáveis e favoráveis? Quais as conseqüências para a sociedade dessa inter-relação entre o caráter do investigador e os valores epistêmicos que estes colocam em ação e, sem os quais parece não ser possível a obtenção de conhecimento confiável? / In this work, we address some aspects of the interrelation between knowledge, ethics and values inside scientific activity according to the ideas of Victorian mathematician-philosopher, William Kingdon Clifford. What is at stake in the overall theme of this thesis is the way the production, evaluation and transmission of scientific knowledge interact with the behaviors, responsibilities and character traits of the investigator. William Clifford is a little known author to the Brazilian philosophical public, thus our primary goal is to offer an introduction to some of his thoughts and intellectual productions, as well as a commented description of Cliffords most famous paper, The Ethics of Belief. By these means, we extract some of his ideas regarding the ethical characteristics and ethical consequences of scientific inquiry. So, these are our guiding question: in what way is knowledge production shaped by the personality and ethical behavior of the person engaged in such production? To what extent does it promote the development of socially desirable and favorable personal characteristics? What are the consequences for society of the interrelation between the investigator's character traits and the epistemic values which he/she puts into action, and without which it seems impossible to obtain reliable knowledge?

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta tese abordamos alguns aspectos das inter-relações entre conhecimento, ética e valores dentro da atividade científica segundo as ideias do matemático-filósofo vitoriano William Clifford. O nosso tema geral coloca em jogo o envolvimento da produção, da avaliação e da transmissão de conhecimento científico com os comportamentos, as responsabilidades e os traços de caráter do investigador. Nosso objetivo é oferecer uma introdução ao pensamento e a algumas produções intelectuais de Clifford, um autor pouco familiar ao público filosófico brasileiro, bem como uma descrição comentada de seu escrito mais famoso, intitulado A Ética da Crença. Mediante esse objetivo, extraímos suas concepções a respeito das características e consequências éticas do empreendimento científico. As questões que orientam a tese são as seguintes: de que maneira a produção de conhecimento estaria condicionada à personalidade e ao comportamento ético de quem se lança àquela prática? Em que medida essa prática promove o cultivo de características pessoais socialmente desejáveis e favoráveis? Quais as conseqüências para a sociedade dessa inter-relação entre o caráter do investigador e os valores epistêmicos que estes colocam em ação e, sem os quais parece não ser possível a obtenção de conhecimento confiável? / In this work, we address some aspects of the interrelation between knowledge, ethics and values inside scientific activity according to the ideas of Victorian mathematician-philosopher, William Kingdon Clifford. What is at stake in the overall theme of this thesis is the way the production, evaluation and transmission of scientific knowledge interact with the behaviors, responsibilities and character traits of the investigator. William Clifford is a little known author to the Brazilian philosophical public, thus our primary goal is to offer an introduction to some of his thoughts and intellectual productions, as well as a commented description of Cliffords most famous paper, The Ethics of Belief. By these means, we extract some of his ideas regarding the ethical characteristics and ethical consequences of scientific inquiry. So, these are our guiding question: in what way is knowledge production shaped by the personality and ethical behavior of the person engaged in such production? To what extent does it promote the development of socially desirable and favorable personal characteristics? What are the consequences for society of the interrelation between the investigator's character traits and the epistemic values which he/she puts into action, and without which it seems impossible to obtain reliable knowledge?