Quelltext der Seite Arthur Cayley

[[Datei:Arthur Cayley.jpg|mini|Arthur Cayley]]
'''Arthur Cayley''' (* [[16. August]] [[1821]] in [[Richmond upon Thames]], [[Surrey]]; † [[26. Januar]] [[1895]] in [[Cambridge]]) war ein englischer [[Mathematiker]]. Er befasste sich mit sehr vielen Gebieten der Mathematik von der [[Analysis]], [[Algebra]], [[Geometrie]] bis zur Astronomie und Mechanik, ist aber vor allem für seine Rolle bei der Einführung des abstrakten [[Gruppe (Mathematik)|Gruppenkonzepts]] bekannt.

== Leben ==
Cayley war der Sohn des Kaufmanns Henry Cayley, dessen Vorfahren aus [[Yorkshire]] stammten, der sich aber in [[Sankt Petersburg]] niederließ, wo Cayley als Kind acht Jahre lebte. 1829 zog die Familie wieder nach England, nach [[Blackheath (London)|Blackheath]] bei London, wo er privat unterrichtet wurde. Cayley besuchte ab 14 Jahren das King’s College in London, wo sein Lehrer aufgrund seiner Begabung ein Studium der Mathematik in Cambridge empfahl. Er studierte ab 1838 am [[Trinity College (Cambridge)|Trinity College]] in [[University of Cambridge|Cambridge]], wo er sich in Griechisch, Französisch, Deutsch, Italienisch und Mathematik hervortat. In Mathematik war sein Tutor [[George Peacock]], und Cayley wurde in den [[Tripos (Cambridge)|Tripos]]-Prüfungen 1842 ''Senior Wrangler'', veröffentlichte schon als Studienanfänger drei Arbeiten im Cambridge Mathematical Journal (deren Themen sich aus seinem Studium der Werke von [[Joseph-Louis Lagrange]] und [[Pierre-Simon Laplace]] ergaben) und gewann den Smith-Preis. 1845 machte er seinen [[Master]]-Abschluss. Er gewann auch in einer kompetitiven Prüfung eine Fellowship des Trinity College, blieb noch vier Jahre in Cambridge und publizierte in dieser Zeit mehrere Arbeiten, musste sich dann aber einen einträglicheren Beruf suchen. Er beschloss Anwalt zu werden und trat 1846 Lincoln’s Inn in London bei. Noch während seiner Anwaltsausbildung reiste er nach Dublin, um Vorlesungen von [[William Rowan Hamilton]] über [[Quaternion]]en zu hören. Cayley arbeitete überwiegend als Notar. Mit seinem Freund [[James Joseph Sylvester]], der als Versicherungsmakler arbeitete, diskutierte er aber weiter über Mathematik und veröffentlichte in seinen 14 Jahren als Anwalt rund 250 mathematische Aufsätze.

1863 wurde er auf den neu gegründeten Sadlerian-Lehrstuhl für Reine Mathematik in Cambridge berufen. Das war eine deutliche Einkommenseinbuße für Cayley, bedeutete aber die Erfüllung seines Lebenstraums. Gleichzeitig mit der Annahme der Professur heiratete er 1863. 1872 wurde er Ehren-Fellow des Trinity College und 1875 Fellow. 1882 hielt er Vorlesungen in [[Baltimore]] auf Einladung von Sylvester an der [[Johns Hopkins University]]. 1883 wurde er Präsident der British Association. Ab 1889 erschienen seine Gesammelten Werke bei Cambridge University Press, die am Ende 13 Quart-Bände und 967 Arbeiten umfassten. Die ersten sieben Bände gab er noch selbst heraus, die folgenden Bände sein Nachfolger als Sadlerian Professor [[Andrew Russell Forsyth]].

Nach Arthur Cayley sind der [[Cayley-Purser-Algorithmus]], der Asteroid [[(16755) Cayley]] und der [[Cayley (Mondkrater)|Cayley-Krater]] auf dem [[Mond]] benannt.

1852 wurde er als Mitglied („[[Fellow]]“) in die [[Royal Society]] gewählt, die ihm 1859 die [[Royal Medal]] und 1882 die [[Copley-Medaille]] verlieh. 1863 wurde er korrespondierendes Mitglied der [[Académie des sciences]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.academie-sciences.fr/fr/Liste-des-membres-depuis-la-creation-de-l-Academie-des-sciences/les-membres-du-passe-dont-le-nom-commence-par-c.html |titel=Verzeichnis der Mitglieder seit 1666: Buchstabe C |hrsg=Académie des sciences |sprache=fr |abruf=2019-10-28}}</ref> Am 4.&nbsp;Dezember 1865 wurde er zum Ehrenmitglied (''Honorary Fellow'') der [[Royal Society of Edinburgh]] gewählt.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.rse.org.uk/wp-content/uploads/2016/11/all_fellows.pdf |titel=Biographical Index: Former RSE Fellows 1783–2002 |hrsg=Royal Society of Edinburgh |abruf=2019-10-09 |format=PDF |archiv-url=https://web.archive.org/web/20171025022455/http://www.rse.org.uk/wp-content/uploads/2016/11/all_fellows.pdf |archiv-datum=2017-10-25 |offline=1}}</ref> 1866 wurde er in die [[American Academy of Arts and Sciences]] gewählt, 1875 in die [[Accademia Nazionale dei Lincei]],<ref>{{Internetquelle| url=https://www.lincei.it/it/socio/cayley-arthur| titel=Accademici: Arthur Cayley| hrsg=Accademia Nazionale dei Lincei| zugriff=2026-04-02| sprache=it}}</ref> 1883 in die [[National Academy of Sciences]]. Cayley erhielt auch die [[De-Morgan-Medaille]] der [[London Mathematical Society]] und die Huygens-Medaille in Leiden. Er war vielfacher Ehrendoktor (unter anderem [[Oxford]], [[Dublin]], [[Göttingen]], [[Heidelberg]], [[Universität Leiden|Leiden]], [[Bologna]], [[Edinburgh]]). Cayley war korrespondierendes Mitglied der Académie des sciences sowie Mitglied der Akademien in Berlin,<ref>{{Internetquelle| url=https://www.bbaw.de/die-akademie/akademie-historische-aspekte/mitglieder-historisch/historisches-mitglied-arthur-cayley-443| titel=Mitglieder – historisch: Arthur Cayley| hrsg=[[Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften]]|zugriff=2025-09-04}}</ref> [[Akademie der Wissenschaften zu Göttingen|Göttingen]],<ref>{{Internetquelle| url=https://adw-goe.de/mitglieder/personendetails/person/arthur-cayley/| titel=Mitglieder: Arthur Cayley| hrsg=Niedersächsische Akademie der Wissenschaften zu Göttingen| zugriff=2025-09-04}}</ref> [[Russische Akademie der Wissenschaften|Sankt Petersburg]], Mailand, [[Accademia delle Scienze di Torino|Turin]],<ref>{{Internetquelle| url=https://www.accademiadellescienze.it/accademia/soci/arthur-cayley| titel=Soci: Arthur Cayley| hrsg=Accademia delle Scienze di Torino| zugriff=2026-04-02| sprache=it}}</ref> [[Académie royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique|Brüssel]],<ref>{{Internetquelle| url=https://academieroyale.be/fr/who-who-detail/relations/arthur-cayley/| titel=Académicien décédé: Arthur Cayley| hrsg=Académie royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique| zugriff=2025-09-04| sprache=fr}}</ref> Leiden, Uppsala und Budapest. Er war Offizier der französischen Ehrenlegion.

Er war zeitweise Präsident der Cambridge Philosophical Society, der London Mathematical Society und der [[Royal Astronomical Society]]. 1874 wurde sein Porträt, gemalt von Lowes Dickinson, in der Halle des Trinity College aufgehängt und seine Büste ebenfalls zu Lebzeiten in der Bibliothek des Trinity College.

Cayley war auch passionierter Bergsteiger.

== Werk ==
Cayley begründete mit Sylvester die [[Invariantentheorie]],<ref>Zum Beispiel in seiner Aufsatzreihe ''Memoirs upon Quantics'' (mit „quantics“ waren algebraische Formen gemeint) in 10 Teilen von 1854 bis 1878</ref> ein Gebiet, das beide in England so sehr dominierten, dass man sie auch die „Invarianten-Zwillinge“ nannte.<ref>So die Kapitelüberschrift zu Cayley und Sylvester in der bekannten Biographiensammlung von [[Eric Temple Bell]] ''Men of Mathematics''</ref> Cayley führte 1854 den Begriff (und Namen) der abstrakten [[Gruppe (Mathematik)|Gruppe]] ein,<ref>Cayley: ''On the theory of groups, as depending on the symbolic equation <math>\Theta^n = 1</math>''. In: ''Philosophical Magazine'', 1854, Band&nbsp;7, S.&nbsp;40–47, nachgedruckt in ''Collected Works'', Band&nbsp;2, S.&nbsp;123–130</ref> dem er nicht nur die sonst seit [[Augustin Louis Cauchy]] viel untersuchten Permutationsgruppen zuordnete, sondern auch zum Beispiel [[Matrix (Mathematik)|Matrizen]]<ref>Er war einer der ersten, der sie behandelte: ''On the theory of linear transformations''. In: ''Cambridge Mathematical Journal'', Band&nbsp;4, 1845, S.&nbsp;193–209</ref> und [[Quaternion]]en. Zur Definition der Gruppen benutzte er Multiplikationstabellen. Vorläufer von Cayley bei der Definition des Gruppenkonzepts waren Cauchy und [[Evariste Galois]], die allerdings nur Permutationsgruppen behandelten. Galois definierte Gruppen auch nicht explizit, Cayley kannte aber seine Arbeit (die von Liouville 1845 neu herausgebracht worden war).<ref>Zur Geschichte siehe den Artikel zum Gruppenkonzept bei {{Webarchiv |url=http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/HistTopics/Abstract_groups.html |text=MacTutor |wayback=20090429075826}}. Wie [[Hans Wussing]] nachwies, nahm er auch auf Galois Bezug beim Namen Gruppe.</ref> Cayley schrieb außerdem über Matrizen, [[Determinante (Mathematik)|Determinanten]], [[Quaternionen]] und algebraische [[Gleichung]]en. Er hat den in der [[Algebra]] wichtigen [[Satz von Cayley]] gefunden. Unabhängig von [[John Thomas Graves]] war er 1845 Entdecker der [[Oktonion]]en (einer [[Divisionsalgebra]]), auch Cayley-Zahlen genannt.

Im Streit um die Verwendung von Hamiltons Quaternionen, der Ende des 19. Jahrhunderts in England geführt wurde, verteidigte er 1894 gegenüber Hamiltons eifrigem Parteigänger [[Peter Guthrie Tait]] die Verwendung der Koordinaten: die Quaternion sei zwar ein schönes Konzept, ihre Anwendungen aber weniger.<ref>Wörtlich: ''I have the highest admiration for the notion of a quaternion; but, as I consider the full moon far more beautiful than any moonlit view, so I regard the notion of a quaternion as far more beautiful than any of its applications'', Proceedings of the Royal Society of Edinburgh, 1894</ref>

Von Cayley stammt auch ein projektives Modell der nichteuklidischen ([[Hyperbolische Geometrie|hyperbolischen]]) Geometrie (Cayley-Klein-Modell),<ref>Cayley: ''A Sixth Memoire upon Quantics''. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Band&nbsp;159, 1859, S.&nbsp;61–91</ref> in der die Geraden Geradensegmente im Innern einer Kreisscheibe sind mit einem Abstand (Metrik), der über das (in der [[Projektive Geometrie|projektiven Geometrie]] verwendeten) [[Doppelverhältnis]] zweier Punkte mit den Endpunkten des durch sie gelegten Geradenabschnitts auf dem Kreisrand gebildet wird.<ref>Siehe die Distanzfunktion im Artikel [[Hyperbolische Geometrie]]</ref>

Von Bedeutung waren auch seine Arbeiten zur [[Algebraische Geometrie|algebraischen Geometrie]], zum Beispiel über die Singularitäten algebraischer Kurven und die Klassifikation der kubischen Kurven. Wie Sylvester war auch Cayley ein Pionier der [[Graphentheorie]] (Begriffe wie [[Cayleygraph]] und [[Bethe-Gitter|Cayleybaum]] wurden dort nach ihm benannt). Von ihm stammt die Formel aus der Graphentheorie für die Anzahl der [[Baum (Graphentheorie)|Bäume]] mit beschrifteten Knoten. Diese heißt [[Cayley-Formel]] und besagt: bei n Knoten sind dies <math>n^{(n-2)}</math><ref>Cayley: ''A theorem on trees''. In: ''Quarterly Journal of Mathematics'', Band 23, 1889, S. 376–378. Mehrere Beweise finden sich in Aigner, Ziegler: ''[[Das BUCH der Beweise]]''. Springer Verlag</ref>

Zu Lebzeiten veröffentlichte er nur ein Buch.<ref>''An Elementary Treatise on elliptic functions''. 1876; 2.&nbsp;Auflage: G.&nbsp;Bell, London 1895</ref>

== Werke von Arthur Cayley mit verfügbaren Digitalisaten ==
* [https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k995998 ''An elementary treatise on elliptic functions''.] Bell, Cambridge / Deighton 1876
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 1. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collmathpapers01caylrich}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 2. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collmathpapers02caylrich}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 3. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collmathpapers03caylrich}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 4. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collmathpapers04caylrich}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 5. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collectedmathem05caylgoog}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 6. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collectedmathem06caylgoog}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 7. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collmathpapers07caylrich}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 8. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collmathpapers08caylrich}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 9. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collectedmathem09caylgoog}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 10. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collmathpapers10caylrich}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 11. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collmathpapers11caylrich}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 12. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collmathpapers12caylrich}}
* ''The collected mathematical papers of Arthur Cayley''. Volume 13. University Press, Cambridge 1889–1897; {{archive.org |collmathpapers13caylrich}}

== Literatur ==
* [[Andrew Russell Forsyth]] (Hrsg.): ''The Collected Mathematical Papers of Arthur Cayley''. 13 Bände. Cambridge University Press, 1889–1897
* Tony Crilly: ''A Victorian mathematician: Arthur Cayley (1821–1895)''. In: ''The Mathematical Gazette'', Band&nbsp;79, 1995, S.&nbsp;259–262.
* Tony Crilly: ''Arthur Cayley: Mathematician Laureate of the Victorian Age''. Johns Hopkins University Press, 2006
* Crilly: ''Arthur Cayley: The Road not Taken''. In:  ''Mathematical Intelligencer'', Band&nbsp;20, 1998, S.&nbsp;49–53
* [[Jeremy Gray]]: ''Arthur Cayley (1821–1895)''. In: ''The Mathematical Intelligencer'', Band&nbsp;17, Heft&nbsp;4, 1995, S.&nbsp;62
* [[Max Noether]]: ''Arthur Cayley''. In: ''Mathematische Annalen'', Band&nbsp;46, 1895, S.&nbsp;462–480.
* {{Britannica 1911 |Lemma=Cayley, Arthur |Band=5 |Seite=589}}
* Alexander MacFarlane: ''Lectures on ten british mathematicians of the 19. century''. Mit Kapitel zu Cayley; {{archive.org |lecturesontenbri00macfuoft |Blatt=}}

== Weblinks ==
{{Commonscat}}
* {{MacTutor|id=Cayley}}
* {{MathGenealogyProject|id=7824}}
* {{Academictree|math|84008|Name=Arthur Cayley}}
* Max Noether: [https://gdz.sub.uni-goettingen.de/no_cache/dms/load/img/?IDDOC=36212 ''Cayley''.] In: ''Mathematische Annalen''
* [https://www.spektrum.de/wissen/arthur-cayley-der-anwalt-mit-dem-unstillbaren-hang-zur-mathematik/1324258 Arthur Cayley (1821–1895).] Spektrum.de, 1. Januar 2015
* [https://zbmath.org/authors/cayley.arthur Arthur Cayley] in der Datenbank [[zbMATH]]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=p|GND=116479531|LCCN=n90604166|VIAF=69046313}}

{{SORTIERUNG:Cayley, Arthur}}
[[Kategorie:Mathematiker (19. Jahrhundert)]]
[[Kategorie:Rechtsanwalt (Vereinigtes Königreich)]]
[[Kategorie:Hochschullehrer (University of Cambridge)]]
[[Kategorie:Mitglied der Royal Society]]
[[Kategorie:Mitglied der Ungarischen Akademie der Wissenschaften]]
[[Kategorie:Mitglied der Königlich Niederländischen Akademie der Wissenschaften]]
[[Kategorie:Mitglied der Niedersächsischen Akademie der Wissenschaften zu Göttingen]]
[[Kategorie:Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschaften]]
[[Kategorie:Mitglied der American Academy of Arts and Sciences]]
[[Kategorie:Korrespondierendes Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften]]
[[Kategorie:Mitglied der Königlichen Akademie der Wissenschaften und Schönen Künste von Belgien]]
[[Kategorie:Mitglied der National Academy of Sciences]]
[[Kategorie:Mitglied der Royal Society of Edinburgh]]
[[Kategorie:Mitglied der Royal Astronomical Society]]
[[Kategorie:Mitglied der London Mathematical Society]]
[[Kategorie:Korrespondierendes Mitglied der Académie des sciences]]
[[Kategorie:Mitglied der Accademia dei Lincei]]
[[Kategorie:Mitglied der Accademia delle Scienze di Torino]]
[[Kategorie:Mitglied der Ehrenlegion (Offizier)]]
[[Kategorie:Person als Namensgeber für einen Asteroiden]]
[[Kategorie:Person als Namensgeber für einen Mondkrater]]
[[Kategorie:Träger der Copley-Medaille]]
[[Kategorie:Ehrendoktor einer Universität]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der Universität Dublin]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der University of Oxford]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der Georg-August-Universität Göttingen]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der Universität Leiden]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der Universität Bologna]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der University of Edinburgh]]
[[Kategorie:Brite]]
[[Kategorie:Engländer]]
[[Kategorie:Geboren 1821]]
[[Kategorie:Gestorben 1895]]
[[Kategorie:Mann]]

{{Personendaten
|NAME=Cayley, Arthur
|ALTERNATIVNAMEN=
|KURZBESCHREIBUNG=englischer Mathematiker
|GEBURTSDATUM=16. August 1821
|GEBURTSORT=[[Richmond upon Thames]], Surrey
|STERBEDATUM=26. Januar 1895
|STERBEORT=[[Cambridge]]
}}